Các nhà khoa học có thể đã tìm ra cách giúp xương chắc khỏe suốt đời. Ảnh: sciencedaily.com
Loãng xương là tình trạng xương bị suy yếu và dễ gãy, ảnh hưởng đến hàng triệu người trên toàn thế giới, đặc biệt là phụ nữ sau mãn kinh và người cao tuổi. Chỉ tính riêng tại Đức, căn bệnh này đã ảnh hưởng đến khoảng 6 triệu người. Do các phương pháp điều trị hiện tại vẫn còn những hạn chế hoặc tác dụng phụ, giới khoa học luôn nỗ lực tìm kiếm các mục tiêu sinh học mới để phát triển các loại thuốc an toàn và hiệu quả hơn.
Một nghiên cứu mới đây từ Đại học Leipzig (Đức) đã thắp lên hy vọng khi làm sáng tỏ vai trò của một thụ thể mang tên GPR133. Đây là một thành viên thuộc họ thụ thể kết cặp G-protein bám dính (adhesion GPCRs), nằm trên bề mặt tế bào và giúp truyền các tín hiệu kiểm soát nhiều quá trình trong cơ thể. Mặc dù GPCRs đóng vai trò quan trọng trong y học, nhóm thụ thể bám dính này trước đây chưa được nghiên cứu rộng rãi.
Để hiểu rõ tầm quan trọng của GPR133, các nhà nghiên cứu đã quan sát điều gì xảy ra khi nó không hoạt động bình thường. Trong các thử nghiệm trên động vật, những con chuột bị biến đổi gen làm hỏng thụ thể này đã phát triển tình trạng mật độ xương thấp ngay từ khi còn nhỏ, rất giống với bệnh loãng xương ở người.
Giáo sư Ines Liebscher, trưởng nhóm nghiên cứu từ Viện Hóa sinh Rudolf Schönheimer thuộc Khoa Y (Đại học Leipzig), giải thích: "Nếu thụ thể này bị suy yếu do những thay đổi về gen, chuột sẽ có dấu hiệu mất mật độ xương ở độ tuổi còn trẻ - tương tự như bệnh loãng xương ở người. Bằng cách sử dụng chất AP503, vốn mới được xác định gần đây thông qua sàng lọc trên máy tính như một chất kích thích GPR133, chúng tôi đã có thể làm tăng đáng kể sức mạnh của xương ở cả chuột khỏe mạnh và chuột bị loãng xương".
Xương không phải là một cấu trúc tĩnh mà liên tục được làm mới nhờ hai loại tế bào chính: nguyên bào xương (osteoblast) chịu trách nhiệm tạo xương mới, và hủy cốt bào (osteoclast) phá vỡ xương cũ. Một hệ xương khỏe mạnh phụ thuộc vào sự cân bằng cẩn thận giữa hai hoạt động này. Nghiên cứu phát hiện ra rằng GPR133 giúp điều chỉnh sự cân bằng đó. Trong mô xương, thụ thể này được kích hoạt bởi sự tương tác giữa các tế bào xương lân cận cũng như bởi các lực vật lý như chuyển động và áp lực. Khi được kích hoạt, nó gửi đi các tín hiệu làm tăng hoạt động của nguyên bào xương và giảm hoạt động của hủy cốt bào, mang lại kết quả là xương đặc hơn, chắc khỏe hơn và chống chịu tổn thương tốt hơn.
Hợp chất AP503 dường như sao chép quá trình kích hoạt tự nhiên này. Bằng cách bật cùng một con đường truyền tín hiệu, nó có thể thúc đẩy sự hình thành xương và hạn chế sự phân hủy xương. Điều này biến AP503 thành một ứng cử viên đầy hứa hẹn cho các phương pháp điều trị trong tương lai, không chỉ giúp bảo vệ xương khỏe mạnh mà còn tái tạo xương ở những người bị loãng xương.
Tác động của khám phá này không chỉ dừng lại ở sức khỏe của xương. Trong một nghiên cứu trước đó, chính nhóm nghiên cứu tại Leipzig đã phát hiện ra rằng việc kích hoạt GPR133 bằng AP503 cũng giúp cải thiện sức mạnh của cơ xương.
Tiến sĩ Juliane Lehmann, tác giả chính của nghiên cứu, nhận định: "Sự tăng cường song song của xương mới được chứng minh một lần nữa làm nổi bật tiềm năng to lớn mà thụ thể này nắm giữ đối với các ứng dụng y tế ở một quần thể đang già hóa".
Việc duy trì sức mạnh của cả cơ và xương là vô cùng quan trọng đối với người cao tuổi, giúp giảm nguy cơ té ngã, gãy xương và mất khả năng tự chủ. Một phương pháp điều trị có thể hỗ trợ đồng thời cả hai hệ thống này sẽ mang lại những lợi thế vượt trội.
Loãng xương thường được gọi là "căn bệnh thầm lặng" vì quá trình mất xương diễn ra mà không có triệu chứng rõ ràng cho đến khi gãy xương xảy ra. Việc xác định GPR133 là cơ quan điều chỉnh chính của sức mạnh xương đã mở ra một hướng đi hoàn toàn mới. Thay vì chỉ làm chậm quá trình mất xương như các liệu pháp hiện tại, các phương pháp điều trị trong tương lai có thể chủ động tái tạo và phục hồi sức mạnh của xương.
Mặc dù sẽ cần thêm nhiều nghiên cứu trước khi AP503 hoặc các hợp chất tương tự được thử nghiệm trên người, phát hiện này đã mang đến một cái nhìn đầy hứa hẹn về một tương lai nơi việc duy trì hệ xương chắc khỏe suốt đời trở nên khả thi hơn bao giờ hết.