Kiểm soát phóng thích hormon ứng dụng điều trị bệnh

Mới đây, các nhà khoa học thuộc Viện Công nghệ Massachusetts - MIT (Hoa Kỳ) đã phát minh ra một phương thức điều khiển sự phóng thích các loại hormon này từ tuyến thượng thận bằng cách sử dụng các hạt tiểu phân nano từ tính.

Tìm ra cách kiểm soát

phóng thích hormon

Trước đây, các nhà khoa học thuộc Viện MIT đã tạo ra được một số loại vật liệu nano từ tính thế hệ mới, bao gồm các hạt tiểu phân có thể phóng thích thuốc tại những thời điểm chính xác ở những vị trí cụ thể trong cơ thể. Trong nghiên cứu mới này, các nhà khoa học muốn khảo sát ý tưởng điều trị các rối loạn ở não bộ bằng cách điều hòa chức năng của các cơ quan nằm ngoài hệ thần kinh trung ương nhưng có ảnh hưởng đến hệ này thông qua sự phóng thích hormon.

Một ví dụ điển hình là trục dưới đồi - yên - thượng thận (trục HPA). Đây là một hệ thống điều hòa đáp ứng stress ở động vật có vú. Các hormon được tiết ra từ tuyến thượng thận, bao gồm cortisol và adrenalin, đóng những vai trò quan trọng trong rối loạn trầm cảm, stress và lo âu.

Với mục tiêu là kích thích sự phóng thích hormon, các nhà nghiên cứu tác động lên các kênh ion có chức năng kiểm soát dòng chảy ion calci đi vào các tế bào tuyến thượng thận. Các kênh ion này có thể được hoạt hóa bởi nhiều loại kích thích khác nhau, trong đó có nhiệt. Khi dòng chảy ion calci đi qua các kênh mở vào tế bào tuyến thượng thận, các tế bào này sẽ bắt đầu bơm hormon ra ngoài.

Các nhà khoa học thuộc Viện MIT (Hoa Kỳ) đã phát triển được các hạt tiểu phân nano từ tính (trong các ô vuông trắng trên hình) có thể kích thích tuyến thượng thận sản xuất các hormon stress là adrenalin và cortisol.

Như vậy, nếu muốn điều hòa sự phóng thích các hormon này, cần phải có khả năng điều hòa được về mặt cơ bản dòng chảy của các ion calci vào tế bào tuyến thượng thận và kỹ thuật kích thích nhiệt từ trường được áp dụng để điều hòa chức năng của các tế bào mà không đưa vào đó bất cứ một gene nào khác.

Để kích thích các kênh ion nhạy cảm với nhiệt độ, các nhà khoa học đã thiết kế ra các hạt tiểu phân được làm từ vật liệu từ tính, đây là một loại oxit sắt có thể tạo thành các tinh thể từ tính với kích thước chỉ vào khoảng 1/5.000 độ dày của tóc người. Ở chuột, các nhà khoa học phát hiện các hạt tiểu phân này có thể được tiêm trực tiếp vào tuyến thượng thận và ở lại đó ít nhất 6 tháng. Khi chuột được cho tiếp xúc với một từ trường yếu - khoảng 50 militesla, yếu hơn từ trường sử dụng trong chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI) 100 lần, các hạt tiểu phân sẽ được làm nóng lên khoảng 60C, đủ để kích hoạt các kênh ion calci mở ra mà không gây tổn hại đến các mô xung quanh.

Loại kênh ion nhạy cảm nhiệt độ mà các nhà nghiên cứu hướng đến gọi là TRPV1, được tìm thấy trong nhiều tế bào thần kinh cảm giác khắp cơ thể, trong đó có các thụ cảm đau. Kênh TRPV1 có thể được hoạt hóa bởi capsaicin là hợp chất hữu cơ gây ra cảm giác cay của ớt. Loại kênh này được tìm thấy ở nhiều loài động vật có vú và cùng họ với nhiều loại kênh ion khác cũng nhạy cảm với nhiệt độ.

Sự kích thích này sẽ gây ra một hiện tượng tuôn trào hormon, trong đó quá trình sản xuất cortisol sẽ tăng lên gấp đôi và sự phóng thích noradrenalin sẽ tăng lên 25%. Quá trình này sẽ làm tăng đáng kể nhịp tim của động vật có vú.

Ứng dụng điều trị stress và đau

Theo các nhà khoa học, có thể áp dụng phương pháp này trị rối loạn PTSD và các bệnh lý liên quan khác.

Một lĩnh vực khác mà phương pháp này đem lại nhiều hứa hẹn là trong điều trị đau bởi vì các kênh ion nhạy cảm nhiệt độ thường được tìm thấy ở các thụ cảm đau. Các nhà nghiên cứu cho biết, điều hòa được các thụ cảm đau bằng kỹ thuật này sẽ cho phép chúng ta hiểu biết sâu hơn về đau, kiểm soát được nó và sẽ có những ứng dụng lâm sàng trong tương lai với hy vọng có thể thay thế cho các liệu pháp sử dụng thuốc hoặc các loại cấy ghép trong điều trị đau mạn tính.

Với các nghiên cứu tiếp theo về sự hiện diện của TRPV1 ở các cơ quan khác, loại kỹ thuật này sẽ có tiềm năng mở rộng sang các cơ quan ngoại vi khác của cơ thể, chẳng hạn như hệ tiêu hóa và tụy tạng.

Ngọc Nguyễn

((Theo Sciencedaily))