Một bản đồ gen độc đáo lần đầu tiên được công bố hé lộ cách các tế bào gan người phân chia công việc - và lý do tại sao một số vùng đặc biệt dễ bị bệnh gan nhiễm mỡ - Ảnh: rna-seqblog.com
Một nghiên cứu mới do các nhà khoa học tại Viện Weizmann của Israel phối hợp với Trung tâm Y tế Sheba và Mayo Clinic của nước này thực hiện đã lần đầu xây dựng bản đồ gene chi tiết của gan người khỏe mạnh, qua đó làm rõ cách các tế bào gan phân chia chức năng và lý giải vì sao một số vùng dễ bị tổn thương do bệnh gan nhiễm mỡ.
Nghiên cứu cho thấy gan người có cấu trúc tổ chức phức tạp hơn nhiều so với nhận thức trước đây. Thay vì chỉ chia thành 3 vùng chức năng như quan niệm lâu nay, các nhà khoa học xác định có tới 8 vùng khác nhau trong mỗi tiểu thùy gan, mỗi vùng đảm nhiệm những vai trò riêng biệt dựa trên hoạt động gene.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng mẫu gan từ người hiến tặng khỏe mạnh để xây dựng bản đồ ở độ phân giải rất cao, cho phép xác định hoạt động của hàng nghìn gene tại từng vị trí tế bào cụ thể.
Kết quả cho thấy ở người, vùng trung tâm tiểu thùy gan không chỉ hoạt động tích cực mà còn đảm nhiệm nhiều chức năng quan trọng như tổng hợp chất béo, sản xuất glucose, giải độc và tiết mật - khác biệt so với các loài động vật khác, nơi hoạt động tế bào tại khu vực này thường thấp hơn.
Các nhà khoa học cũng phát hiện cơ chế hấp thụ và dự trữ đường trong gan người chủ yếu diễn ra ở vùng trung tâm, thay vì vùng ngoại vi như ở chuột. Cơ chế này giúp cơ thể tích trữ năng lượng hiệu quả, nhưng đồng thời cũng khiến gan dễ tích tụ mỡ trong bối cảnh chế độ ăn hiện đại giàu chất béo và carbohydrate (chất đường bột).
Nghiên cứu chỉ ra rằng bệnh gan nhiễm mỡ - hiện ảnh hưởng tới khoảng 25% người trưởng thành trên thế giới - có xu hướng khởi phát tại vùng trung tâm của tiểu thùy gan. Khi tế bào bắt đầu tích mỡ, chúng kích hoạt cơ chế tự bảo vệ bằng cách giảm tổng hợp chất béo và tăng phân giải mỡ nhưng hiệu quả bị hạn chế do suy giảm chức năng ty thể.
Theo nhóm nghiên cứu, việc lập bản đồ chi tiết này có thể mở ra khả năng phát triển các phương pháp điều trị nhắm trúng đích vào từng vùng gan và các gene liên quan, đồng thời góp phần thay đổi cách tiếp cận trong nghiên cứu cấu trúc và chức năng của các cơ quan khác trong cơ thể người.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Nature.
