Bệnh đa xơ cứng (MS) ảnh hưởng đến ước tính 2,3 triệu người trên toàn thế giới. Khoảng 80% số người mắc MS bị viêm ở tiểu não, phần não giúp kiểm soát vận động và giữ thăng bằng, có thể dẫn đến run rẩy, phối hợp kém và khó khăn trong kiểm soát vận động. Những vấn đề này thường kéo dài và có thể xấu đi theo thời gian, khi tiểu não dần mất đi mô não khỏe mạnh.

Một nghiên cứu của Đại học California, Riverside, được công bố hôm nay trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, hiện đã làm sáng tỏ các cơ chế cơ bản của thoái hóa tiểu não trong MS, cho thấy rối loạn chức năng ty thể có thể đóng vai trò then chốt trong việc mất dần các tế bào thần kinh gọi là tế bào Purkinje và làm trầm trọng thêm các suy giảm vận động.

MS được đánh dấu bằng tình trạng viêm mãn tính và mất myelin trong hệ thần kinh trung ương. Mất myelin là quá trình mà vỏ myelin – một lớp bảo vệ, cách điện bao quanh sợi thần kinh trong não và tủy sống – bị tổn thương hoặc mất đi. Sự gián đoạn này cản trở sự truyền tín hiệu điện bình thường dọc theo các dây thần kinh, dẫn đến các vấn đề thần kinh khác nhau. Ty thể là những cấu trúc quan trọng trong tế bào tạo ra hầu hết năng lượng của tế bào, khiến chúng có biệt danh là "nhà máy điện" của tế bào.

"Nghiên cứu của chúng tôi, được thực hiện bởi sinh viên cao học Kelley Atkinson của tôi, đề xuất rằng viêm và mất myelin ở tiểu não làm gián đoạn chức năng ty thể, góp phần gây tổn thương thần kinh và mất tế bào Purkinje. Chúng tôi quan sát thấy sự mất đáng kể protein ty thể COXIV trong các tế bào Purkinje bị mất myelin, cho thấy rằng suy giảm ty thể đóng góp trực tiếp vào cái chết tế bào và tổn thương tiểu não", Seema Tiwari-Woodruff, giáo sư khoa học y sinh tại Trường Y UC Riverside, người đứng đầu nhóm nghiên cứu, cho biết.

Tế bào Purkinje

Khi chúng ta đi bộ hoặc di chuyển, nhiều bộ phận trong não và cơ thể chúng ta hoạt động cùng nhau – cơ bắp, cột sống, mắt, tai và đặc biệt là não. Một vùng não quan trọng cho vận động và giữ thăng bằng là tiểu não.

Tiwari-Woodruff nói: "Bên trong tiểu não có các tế bào đặc biệt gọi là neuron Purkinje," "Những tế bào lớn, hoạt động mạnh này giúp phối hợp các chuyển động mượt mà, chính xác – như khiêu vũ, ném bóng, hoặc thậm chí chỉ đi bộ. Chúng rất cần thiết cho sự thăng bằng và kỹ năng vận động tinh".

Tiwari-Woodruff giải thích rằng trong các bệnh như MS, tiểu não có thể bị tổn thương, và các tế bào Purkinje thường bắt đầu chết. Điều này dẫn đến các vấn đề về phối hợp và vận động, một tình trạng được gọi là mất điều hòa.

"Nghiên cứu của chúng tôi đã xem xét mô não từ bệnh nhân MS và tìm thấy những vấn đề lớn trong các neuron này: chúng có ít nhánh hơn, đang mất myelin, và có vấn đề về ty thể – nghĩa là nguồn cung cấp năng lượng của chúng đang suy yếu. Vì các tế bào Purkinje đóng vai trò trung tâm trong vận động, việc mất chúng có thể gây ra các vấn đề di chuyển nghiêm trọng. Hiểu được tại sao chúng bị tổn thương trong MS có thể giúp chúng ta tìm ra các phương pháp điều trị tốt hơn để bảo vệ vận động và giữ thăng bằng ở những người mắc bệnh", Tiwari-Woodruff nói.

Suy giảm năng lượng

Nhóm nghiên cứu cũng sử dụng một mô hình chuột đã được thiết lập tốt gọi là viêm não tủy tự miễn thực nghiệm (EAE) – một mô hình chuột phát triển các triệu chứng giống MS – để điều tra những thay đổi ty thể trong quá trình diễn biến bệnh.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng chuột EAE bị mất tế bào Purkinje theo thời gian, giống như những người mắc MS.

Tiwari-Woodruff cho biết: "Các neuron còn lại không hoạt động tốt vì ty thể của chúng, các bộ phận sản xuất năng lượng, bắt đầu suy yếu. Chúng tôi cũng thấy rằng myelin bị phá vỡ sớm trong bệnh. Những vấn đề này – ít năng lượng, mất myelin và các neuron bị tổn thương – bắt đầu sớm, nhưng cái chết thực sự của các tế bào não có xu hướng xảy ra sau này, khi bệnh trở nên nặng hơn. Việc mất năng lượng trong các tế bào não dường như là một phần quan trọng gây ra tổn thương trong MS".

Mặc dù mô hình chuột không nắm bắt được mọi khía cạnh của MS, nhưng những điểm tương đồng của nó với bệnh ở người làm cho nó trở thành một công cụ có giá trị để nghiên cứu thoái hóa thần kinh và thử nghiệm các liệu pháp tiềm năng.

"Những phát hiện của chúng tôi cung cấp những hiểu biết quan trọng về sự tiến triển của rối loạn chức năng tiểu não trong MS. Việc nhắm mục tiêu vào sức khỏe ty thể có thể đại diện cho một chiến lược hứa hẹn để làm chậm hoặc ngăn ngừa suy giảm thần kinh và cải thiện chất lượng cuộc sống cho những người mắc MS. Nghiên cứu này đưa chúng ta đến gần hơn một bước trong việc hiểu các cơ chế phức tạp của MS và phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả, có mục tiêu hơn cho căn bệnh suy nhược này", Tiwari-Woodruff nói.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ điều tra xem liệu suy giảm ty thể được tìm thấy trong các tế bào Purkinje có ảnh hưởng đến các tế bào não khác như tế bào oligodendrocytes, giúp hình thành chất trắng, hay tế bào hình sao, hỗ trợ chức năng não tổng thể hay không.

"Để trả lời điều này, một trong những dự án nghiên cứu đang diễn ra của chúng tôi tập trung vào việc nghiên cứu ty thể trong các loại tế bào não cụ thể ở tiểu não. Nghiên cứu như vậy có thể mở ra cánh cửa để tìm cách bảo vệ não sớm – như tăng cường năng lượng trong các tế bào não, giúp chúng sửa chữa lớp vỏ myelin bảo vệ của chúng, hoặc làm dịu hệ thống miễn dịch trước khi quá nhiều tổn thương xảy ra. Điều này đặc biệt quan trọng đối với những người mắc MS đang gặp khó khăn về thăng bằng và phối hợp, vì những triệu chứng này có liên quan đến tổn thương tiểu não", Tiwari-Woodruff chia sẻ.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích mô tiểu não sau khi chết từ bệnh nhân MS thứ phát tiến triển, cùng với các mẫu từ những người khỏe mạnh, thu được từ Ngân hàng Sinh học Thần kinh của Viện Y tế Quốc gia và Cleveland Clinic.

P.T.T (NASTIS), theo https://medicalxpress.com, 7/2025