Từ thời điểm được sinh ra, quá trình lão hóa tự nhiên của con người đã bắt đầu xuất hiện và bị ảnh hưởng bởi sự tăng trưởng, trưởng thành, bệnh tật, và cuối cùng, là cái chết.
Khi chúng ta già đi, chúng ta hành động chậm chạp hơn bởi vì các tế bào cũng già đi và cũng hoạt động kém đi. Tổn thương gây hại cho tế bào và phân tử có thể xảy ra ở hàng tỷ tế bào trong cơ thể, dẫn đến sự suy giảm chức năng, suy giảm nhận thức, gia tăng tình trạng suy nhược, và suy yếu khả năng miễn dịch.
Những tế bào già cỗi này có thể xuất hiện ở hầu hết mọi nơi, từ da, mắt, tim, và não, được gọi là tế bào lão hóa.
Mặc dù các tế bào lão hóa có tuổi thọ ngắn có thể trợ giúp chữa lành vết thương trong mô hình biến đổi gene được dùng cho nghiên cứu, nhưng nhìn chung lại có hại đối với sức khỏe tổng quát. Vì cơ thể chúng ta chỉ có thể loại bỏ một phần các tế bào lão hóa sống lâu, nên càng tích tụ nhiều tế bào này, chúng ta càng dễ bị bệnh hoặc lão hóa.
Tế bào ‘chạng vạng’
Tế bào lão hóa được tìm ra lần đầu tiên vào năm 1961 khi các nhà nghiên cứu nhận thấy các nguyên bào sợi hoạt động bình thường của con người – giúp nâng đỡ và kết nối các mô và cơ quan trong cơ thể – chỉ có thể nhân đôi vài lần trong đĩa thí nghiệm. Cuối cùng, các tế bào này trở nên bất hoạt và không thể phân chia nữa.
Nhiều tế bào ở người trưởng thành được biệt hóa để đảm nhận một chức năng cụ thể, ví dụ như tế bào não không thường xuyên nhân đôi. Tuy nhiên, tế bào da và tế bào máu lại phân chia liên tục, giúp da và máu liên tục đổi mới.
Tế bào lão hóa là nói về tế bào ở giai đoạn chạng vạng: chưa chết hẳn nhưng không hoạt động tốt như bình thường. Ví dụ, tế bào tuyến mồ hôi lão hóa làm giảm sản xuất bã nhờn tới 60%, dẫn đến làn da kém mịn màng hơn rõ rệt.
Trong khi chức năng của tế bào lão hóa đã suy giảm, chúng vẫn tiếp tục chống lại cái chết và phát ra các tín hiệu sinh học có hại có thể làm suy giảm nhận thức, làm tăng tình trạng suy nhược và làm suy yếu hệ thống miễn dịch. Tệ hơn nữa, số lượng tế bào lão hóa tăng lên khi chúng ta già đi.
Các kích thích có hại tạo ra tế bào lão hóa bao gồm:
- Sự phá hủy DNA
- Căng thẳng oxy hóa
- Béo phì
- Đường huyết cao
- Uống quá nhiều rượu
- Suy giảm khả năng miễn dịch
Tế bào lão hóa có thể phóng thích ra hợp chất gồm các phân tử có hại và tín hiệu viêm, chẳng hạn như cytokine và protein, ảnh hưởng đến chức năng của các tế bào lân cận và gây viêm cục bộ.
Các tế bào miễn dịch cũng có thể già đi và kết cục có thể còn nặng nề hơn.
Các tế bào lão hóa miễn dịch, bị thu hút bởi các tín hiệu viêm từ tế bào lão hóa, tiết ra các phân tử gây viêm của riêng chúng. Chúng không những không dọn dẹp được đống bừa bộn mà còn làm cho tình trạng viêm nặng nề hơn.
Hiện tượng này được gọi là “viêm,” là một vòng luẩn quẩn hủy diệt kéo dài và là nguyên nhân gây ra nhiều bệnh mạn tính.
Đây là lý do tại sao sự tích tụ của các tế bào lão hóa và chứng viêm liên quan đến tuổi tác có liên quan đến nhiều bệnh tật, bao gồm ung thư, tiểu đường, bệnh tim, bệnh thận và bệnh Alzheimer.
Thuốc nhắm mục tiêu để loại bỏ các tế bào lão hóa
Trong thập niên qua, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều phương pháp khác nhau để tiêu diệt tế bào lão hóa và có khả năng kéo dài tuổi thọ của con người.
Hiện tại có khoảng 11 thử nghiệm lâm sàng được liệt kê trên trang web thử nghiệm lâm sàng của Hoa Kỳ nhằm nghiên cứu các phương pháp điều trị lão hóa hoặc chống lão hóa mới. Mục tiêu của nghiên cứu này là phát triển các loại thuốc có thể trì hoãn, ngăn ngừa hoặc đẩy lùi các bệnh liên quan đến tuổi tác như bệnh Alzheimer, viêm xương khớp, suy giảm thị lực và bệnh thận mạn tính.
Senolytic là một loại phân tử nhỏ được sử dụng để gây ra cái chết có chọn lọc của tế bào lão hóa.
Trong một nghiên cứu năm 2017 trên tập san Nature, Jennifer Elisseeff, kỹ sư y sinh tại Đại học Johns Hopkins, cho biết, “Chỉ bằng cách loại bỏ các tế bào lão hóa, bạn mới có thể kích thích cơ thể sản xuất mô mới”.
Việc này có thể khởi động cơ chế sửa chữa tự nhiên và khả năng chữa lành của chúng ta, giống như dọn dẹp sự bừa bộn trong phòng để không khí trong lành tràn vào.
- Chuột già được trẻ hóa
Trong một nghiên cứu được công bố vào năm 2015, một nhóm tại Bệnh viện Mayo ở Rochester, Minnesota và tại Viện nghiên cứu Scripps ở Jupiter, Florida, đã phát hiện ra rằng sự kết hợp của hai hợp chất dasatinib và quercetin (D+Q) có thể tiêu diệt hiệu quả các tế bào bạch cầu già cỗi ở chuột già.
Việc điều trị này làm cho những con chuột bớt yếu ớt hơn, làm trẻ hóa trái tim và tăng cường sức bền khi chạy. Chức năng tim và phản ứng động mạch cảnh được cải thiện chỉ sau 5 ngày sau một liều duy nhất.
Trước khi thử nghiệm sự kết hợp thuốc D+Q trên động vật, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng sử dụng dasatinib và quercetin cùng nhau làm giảm hiệu quả số lượng tế bào chuột già, bị hư hỏng trong mô hình tế bào nguyên bào sợi trong ống nghiệm.
Dasatinib đã loại bỏ các tế bào tiền thân của tế bào mỡ già ở người, trong khi quercetin có hiệu quả hơn đối với các tế bào nội mô già ở người và tế bào gốc có nguồn gốc từ tủy xương ở chuột.
Dasatinib là chất ức chế kinase nhắm vào một loại protein đặc hiệu của tế bào để điều trị bệnh bạch cầu. Đây là một loại thuốc phân tử nhỏ được dùng để làm chậm sự phát triển và lây lan của các tế bào ung thư trong cơ thể.
Quercetin, là một loại flavonoid chống oxy hóa mạnh có các hoạt tính chống viêm, giảm huyết áp và chống béo phì.
Quercetin trong tiếng Latin là “quercetum,” có nghĩa là “rừng sồi,” thuộc nhóm flavonoid mà cơ thể con người không thể tổng hợp được. Quercetin có nhiều trong các nguồn thực phẩm như trái cây (đặc biệt là cam quýt), rau lá xanh, các loại hạt khác nhau, vỏ cây, quả hạch, kiều mạch, hoa, bông cải xanh, dầu ô liu, hành, táo, nho đỏ, rượu vang đỏ, anh đào đen, trà xanh và các loại quả mọng như trái việt quất và trái nam việt quất.
2. Cải thiện chức năng nhận thức
Các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm dasatinib và quercetin để loại bỏ tế bào lão hóa trên mô hình động vật và bệnh nhân Alzheimer (AD).
Trong một nghiên cứu năm 2019, những con chuột bị AD được điều trị bằng cả hai loại thuốc đều cho thấy tình trạng viêm não giảm và chức năng trí nhớ cải thiện so với nhóm dùng giả dược.
Hiện tại, các nhà nghiên cứu đang đánh giá tính an toàn và hiệu quả của sự kết hợp thuốc này ở bệnh nhân AD giai đoạn đầu. Trong thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1, năm người được dùng D+Q trong ba tháng và thuốc được cho là an toàn đối với những bệnh nhân này. Nhóm nghiên cứu hiện đang tiến hành một thử nghiệm lớn hơn để đánh giá xem việc kết hợp hai loại thuốc này có thể điều trị hiệu quả cho bệnh nhân AD giai đoạn đầu hay không.
3. Cải thiện thị lực
Bệnh nhân tiểu đường có thể bị phù nề ở vùng trung tâm phía sau mắt, đây là tình trạng phù hoàng điểm liên quan đến tiểu đường, do lượng đường trong máu tăng cao làm các mạch máu bị rò rỉ, đặc biệt ở bệnh nhân lớn tuổi.
Ở võng mạc của bệnh nhân tiểu đường, có các tế bào lão hóa trong mạch máu. Những tế bào này tồn tại vì chúng chứa hàm lượng protein chống chết cao. (anti-death proteins)
Foselutoclax là thuốc ngăn chặn các protein chống chết, loại bỏ có chọn lọc các tế bào lão hóa trong mạch máu võng mạc của bệnh nhân tiểu đường mà không làm tổn hại đến các tế bào khỏe mạnh.
Ở chuột bệnh tiểu đường, foselutoclax làm giảm rò rỉ mạch máu võng mạc khoảng 50%, dẫn đến cải thiện thị lực.
Trong thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1, tám bệnh nhân bị phù võng mạc do tiểu đường được chích một liều foselutoclax duy nhất. Đến 12 tuần sau khi chích, sáu bệnh nhân có sự cải thiện về chức năng thị giác, và đến tuần thứ 24, năm bệnh nhân đã có sự cải thiện. Nhìn chung, 62.5% người tham gia có thể đọc thêm 5 chữ cái trở lên sau 24 tuần, trong đó một nửa đọc được 10 chữ cái trở lên.
- Tái tạo đường ruột
Một số bộ phận cơ thể có khả năng tự làm mới để duy trì sự trẻ trung khi chúng ta già đi. Đặc biệt, ruột được biết đến với khả năng tái tạo đặc biệt. Tuy nhiên, khả năng này giảm dần theo tuổi tác.
Theo một nghiên cứu hoàn thành vào tháng 3, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor – một tổ chức nghiên cứu tư nhân, bất vụ lợi ở New York và là nhà của 8 người đoạt giải Nobel – đã trẻ hóa thành công ruột của những con chuột già.
Một thụ thể được gọi là uPAR, một loại protein bề mặt tế bào được tạo ra rộng rãi trong quá trình lão hóa, được biểu hiện cao trên bề mặt tế bào lão hóa ở cả động vật và con người. Các nhà nghiên cứu đã phát triển các tế bào T thụ thể kháng nguyên khảm (CAR) đầu tiên có khả năng nhận biết và loại bỏ hiệu quả các tế bào bạch cầu này một cách an toàn.
Sau khi điều trị bằng tế bào uPAR CAR T, tỷ lệ tế bào dương tính với uPAR trong ruột của chuột già đã giảm đáng kể, đạt đến mức tương đương với tỷ lệ được tìm thấy ở chuột non.
Ngoài ra, một dấu hiệu lão hóa khác, các tế bào dương tính với beta-galactosidase (SA-β-gal) liên quan đến tuổi già, cũng cho thấy sự giảm đáng kể sau khi điều trị.
Những cách tự nhiên để dọn sạch tế bào lão hóa
Ngoài thuốc, nhiều phương pháp tự nhiên đã chứng minh được khả năng tiêu diệt tế bào lão hóa.
Một lối sống không lành mạnh, chẳng hạn như thừa cân, hút thuốc hoặc ăn nhiều đường, có thể gây ra rối loạn chức năng telomere và dẫn đến sự tích tụ của các tế bào lão hóa.
Telomere là các chuỗi DNA bảo vệ các đầu của nhiễm sắc thể, cho phép phân chia tế bào. Chiều dài của telomere có thể đóng vai trò như một dấu hiệu sinh học, cho thấy khuynh hướng di truyền và tác động của môi trường đối với tuổi thọ và các bệnh liên quan đến tuổi tác. Telomere bị rút ngắn có liên quan đến lão hóa, ung thư và tử vong.
Sống một lối sống lành mạnh có thể giúp ngăn ngừa sự hình thành và tích tụ của các tế bào lão hóa.
- Hạn chế calo
Vào những năm 1930, Clive McCay, một nhà khoa học tại Đại học Cornell ở New York, đã công bố một bài báo cho thấy sự thay đổi đơn giản trong cách ăn uống có thể giúp động vật khỏe mạnh hơn và sống lâu hơn.
Ông McCay phát hiện ra rằng bằng cách hạn chế ăn ở mức gần như chết đói, ông có thể tăng tuổi thọ của chúng lên tới 33%.
Lần đầu tiên, các nhà khoa học tìm thấy bằng chứng cho thấy có thể làm chậm quá trình lão hóa.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc hạn chế calo có thể làm giảm tỷ lệ tế bào lão hóa trong ruột già của cả chuột và người.
Trong xã hội hiện đại, mọi người được tiếp cận liên tục với thực phẩm nhờ sự đông lạnh và làm lạnh. Thức ăn nhanh luôn có sẵn và siêu thị có rất nhiều snack, nuôi dưỡng văn hóa ăn quá nhiều.
Hạn chế calo và nhịn ăn gián đoạn có thể làm giảm lượng thức ăn mà không dẫn đến suy dinh dưỡng. Những thực hành này đã được chứng minh là làm giảm lão hóa bằng cách kích hoạt quá trình tự thực bào.
- Tự thực bào
Autophagy, bắt nguồn từ một từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là “tự ăn,” là quá trình các tế bào tự nhiên phân hủy các chất thải của quá trình lão hóa hoặc bệnh tật, loại bỏ các chất gây hại như protein và DNA bị hư hỏng, từ đó ngăn chặn sự hình thành các tế bào lão hóa.
Nhiều nghiên cứu trên nấm men, giun, ruồi và chuột đã xác nhận rằng khả năng tự thực bào tăng lên đóng vai trò chống lão hóa. Việc tăng các gen liên quan đến quá trình tự thực bào đã được chứng minh là có tác dụng trì hoãn quá trình lão hóa và kéo dài tuổi thọ.
Một số chất bổ sung như resveratrol, curcumin và spermidine cũng được cho là có thể gây ra tự thực bào đồng thời mang lại lợi ích cho sức khỏe tim và não.
- Tập thể dục vừa phải
Tập thể dục đã được chứng minh là làm giảm sự hiện diện của các tế bào lão hóa trong các cơ quan quan trọng như tim, gan, cơ, thận và mô mỡ.
Những con chuột tham gia hoạt động chạy bánh xe tự nguyện trong ba tuần cho thấy các dấu hiệu tế bào lão hóa trong tim của chúng giảm đi.
Ở những con chuột già, tập thể dục nhịp điệu trên máy chạy bộ được thực hiện từ 15 đến 60 phút mỗi ngày, 5 lần một tuần trong 6 tuần, đã làm giảm đáng kể mức độ beta-galactosidase liên quan đến tế bào lão hóa trong thận.
Những tiện nghi hiện đại như thang máy và xe hơi đã làm giảm nhu cầu di chuyển vật lý. Công việc văn phòng ít vận động và sử dụng quá nhiều điện thoại thông minh, máy tính và trò chơi điện tử góp phần làm giảm hoạt động thể chất, đẩy nhanh quá trình lão hóa và tăng khả năng mắc các bệnh khác nhau.
- Thiền định
Mặc dù còn thiếu nghiên cứu trực tiếp về tác động của thiền định đối với số lượng tế bào lão hóa, nhưng bằng chứng khoa học sâu rộng ủng hộ quan điểm cho rằng thực hành thiền định có thể mang lại tác dụng tích cực trong việc ngăn chặn hoặc giảm thiểu sự hiện diện của chúng. Điều này được nhấn mạnh bởi ảnh hưởng của thiền định đối với nhiều dấu hiệu sinh học có liên quan, bao gồm telomere, kích thước não, tình trạng viêm, mức độ căng thẳng và chức năng miễn dịch.
Thiền định đã được chứng minh là có thể tăng hoạt động của telomerase, giảm viêm và giảm thiểu tác động của căng thẳng mạn tính, tất cả đều góp phần ngăn ngừa hoặc loại bỏ các tế bào lão hóa.
Khi chúng ta già đi, não của chúng ta co lại. Các tế bào lão hóa góp phần vào quá trình này bằng cách phóng thích ra các chất độc hại giết chết các tế bào khỏe mạnh, dẫn đến mất tế bào não và co nhỏ tế bào. Một nghiên cứu năm 2015 cho thấy kích thước não của 50 người thực hành thiền định lâu dài được bảo tồn tốt, chỉ co lại một chút theo độ tuổi so với 50 người ở nhóm đối chứng cùng độ tuổi.
Một nghiên cứu ngẫu nhiên có kiểm soát năm 2019 được công bố trên Psychoneuroendocrinology (Tập san Tâm Thần Thần kinh Nội tiết) đã báo cáo rằng việc thực hành một loại thiền tập trung vào lòng nhân ái sẽ làm chậm quá trình lão hóa sinh học.
Một nghiên cứu lớn về gen cho thấy thiền tăng cường chức năng miễn dịch mà không kích hoạt các tín hiệu viêm. Một hệ thống miễn dịch được tăng cường, hoạt động bình thường cũng sẽ giúp loại bỏ các tế bào lão hóa khỏi cơ thể.
Trong thế giới hiện đại, nhịp độ nhanh, các tế bào của chúng ta phải chịu áp lực ngày càng tăng. Thực hành thiền định có thể giúp chúng ta tìm thấy sự bình yên và có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa và giảm thiểu tác động của lão hóa.
Cách tiếp cận toàn diện
Sử dụng phương pháp dược phẩm để loại bỏ tế bào lão hóa là một lĩnh vực phát triển nhanh chóng với một số ứng cử viên đầy triển vọng hiện đang được thử nghiệm. Tuy nhiên, tính an toàn và hiệu quả lâu dài ở người vẫn chưa được xác định đầy đủ.
Dịch ảnh
Strategies to reduce zombie cells: Các chiến lược giảm tế bào lão hóa
Remove only: Chỉ loại bỏ
CAR T cell: Tế bào CAR-T
Drugs: Thuốc
Prevent and Remove: Ngăn chặn và loại bỏ
Caloric restriction or intermittent fasting: Hạn chế calorie hoặc nhịn ăn gián đoạn
Risk factors: Các yếu tố nguy cơ
DNA damage: Phá hủy DNA
High blood sugar: Đường huyết cao
Obesity or overeating: Béo phì hay ăn quá nhiều
Impaired immunity: Suy giảm miễn dịch
Alcohol: Rượu, bia
Smoking: Hút thuốc
Bất chấp tiềm năng, các phương pháp dựa trên thuốc để loại bỏ tế bào lão hóa vẫn gặp phải những hạn chế đáng kể.
Thứ nhất, không phải tất cả các tế bào lão hóa đều giống nhau. Ở cấp độ phân tử, chúng tạo ra các cytokine và protein khác nhau và sử dụng các chiến lược khác nhau để tránh bị phá hủy.
Sự đa dạng này đòi hỏi phải phát triển các loại thuốc riêng biệt được thiết kế để chống lại các tình trạng cụ thể liên quan đến lão hóa. Mỗi loại thuốc phải nhắm mục tiêu một cách hiệu quả vào các đặc điểm riêng biệt của tế bào lão hóa liên quan đến những tình trạng này, đặt ra thách thức đáng kể cho việc phát triển thuốc.
Thứ hai, khi nhắm vào tế bào lão hóa, thuốc có thể vô tình ảnh hưởng đến các con đường sinh lý khác, tiềm ẩn nguy cơ dẫn đến những tác dụng phụ ngoài ý muốn, đặc biệt là ở liều cao hơn. Tuy nhiên, gia tăng quá trình làm sạch tự nhiên của cơ thể có thể giảm thiểu những lo ngại này.
Hơn nữa, thuốc có thể loại bỏ nhưng không ngăn cản được sự hình thành tế bào lão hóa. Thay vào đó, thuốc chỉ cso hiệu quả khi cơ thể tích luỹ đủ liều.
Ngược lại, các chiến lược tự nhiên và toàn diện có thể hiệu quả hơn trong việc ngăn chặn sự hình thành các tế bào lão hóa. Không giống như thuốc, các phương pháp này có cách tiếp cận toàn diện hơn là nhắm mục tiêu vào các loại tế bào lão hóa cụ thể; do đó ít tác dụng phụ hơn thuốc.
Con người luôn luôn mong muốn sống lâu và khoẻ mạnh. Việc tích hợp các phương pháp tiếp cận hiện đại và truyền thống giúp giảm các tế bào lão hóa lão hóa, từ đó làm chậm quá trình lão hóa và nâng cao chất lượng cuộc sống nói chung của chúng ta.
