Nhóm nghiên cứu tập trung vào các tế bào miễn dịch phổ biến nhất trong cơ thể chúng ta, được gọi là bạch cầu trung tính (neutrophils). Đây là một loại bạch cầu có vai trò tiên phong, di chuyển nhanh chóng đến vị trí nhiễm trùng và tiêu diệt vi khuẩn xâm nhập.
Các nhà khoa học đã sử dụng cá ngựa vằn, một loài cá nước ngọt nhỏ, làm sinh vật mô hình. Lựa chọn này dựa trên hai yếu tố chính: cấu trúc gen của cá ngựa vằn có nhiều điểm tương đồng với con người, và loài cá này có thể được lai tạo để có cơ thể trong suốt, cho phép các nhà nghiên cứu dễ dàng quan sát các quá trình sinh học diễn ra bên trong cơ thể chúng theo thời gian thực.
Phó Giáo sư Christopher Hall, trưởng nhóm nghiên cứu từ Khoa Y học Phân tử và Bệnh học, cho biết: "Trong các nghiên cứu trước đây, chúng tôi đã quan sát thấy các phản ứng miễn dịch của cá đạt đỉnh điểm vào buổi sáng, trong giai đoạn hoạt động sớm của chúng. Chúng tôi cho rằng đây là một phản ứng mang tính tiến hóa, bởi lẽ vào ban ngày, vật chủ hoạt động nhiều hơn, do đó có nhiều khả năng tiếp xúc và đối mặt với nguy cơ nhiễm khuẩn hơn".
Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra là làm thế nào phản ứng miễn dịch này lại được đồng bộ hóa một cách nhịp nhàng với ánh sáng ban ngày.
Trong nghiên cứu mới này, được công bố trên tạp chí uy tín Science Immunology và do hai nghiên cứu sinh tiến sĩ chủ trì, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng bạch cầu trung tính sở hữu một "đồng hồ sinh học" nội tại. Đồng hồ này giúp chúng "nhận biết" thời điểm ban ngày và qua đó, tăng cường đáng kể khả năng tiêu diệt vi khuẩn.
Hầu hết các tế bào trong cơ thể chúng ta đều được trang bị đồng hồ sinh học, có vai trò như một chiếc đồng hồ nội tại giúp điều chỉnh các hoạt động của cơ thể phù hợp với nhịp ngày đêm của thế giới bên ngoài. Ánh sáng chính là yếu tố có ảnh hưởng mạnh mẽ nhất đến việc "thiết lập lại" các đồng hồ sinh học này.
"Xét đến việc bạch cầu trung tính là những tế bào miễn dịch đầu tiên được huy động đến các vị trí viêm nhiễm, khám phá của chúng tôi mang ý nghĩa rất rộng lớn, hứa hẹn những lợi ích điều trị tiềm năng cho nhiều bệnh lý viêm nhiễm", Giáo sư Hall nhấn mạnh. "Phát hiện này mở đường cho việc phát triển các loại thuốc trong tương lai có khả năng nhắm vào đồng hồ sinh học của bạch cầu trung tính, từ đó nâng cao hiệu quả chống nhiễm khuẩn của chúng".
Hiện tại, các nghiên cứu đang được tiếp tục triển khai nhằm tìm hiểu sâu hơn về các cơ chế phân tử cụ thể mà qua đó ánh sáng tác động và điều chỉnh đồng hồ sinh học của bạch cầu trung tính. Những hiểu biết này được kỳ vọng sẽ đóng góp vào việc tối ưu hóa các chiến lược phòng ngừa và điều trị bệnh nhiễm khuẩn.
