Nghiên cứu mới đây của các nghiên cứu viên của Viện Tế bào gốc, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Tp.HCM và của Trường Đại học Y dược Tp.HCM cho thấy exosome từ tế bào gốc mô mỡ có tác dụng cải thiện tình trạng lão hóa da. Nghiên cứu được xuất bản trên tạp chí Clinical, Cosmetic and Investigational Dermatology. (https://doi.org/10.2147/CCID.S523936)
Lão hóa da bị chi phối bởi sự tương tác phức tạp của các yếu tố nội sinh và ngoại sinh, làm suy giảm cấu trúc và chức năng của da theo thời gian. Lão hóa nội sinh (tuổi sinh học) được thúc đẩy bởi quá trình di truyền và chuyển hóa, trong khi lão hóa ngoại sinh diễn ra nhanh hơn do ảnh hưởng của môi trường, bao gồm bức xạ tia cực tím (UV), ô nhiễm, hút thuốc và mất cân bằng dinh dưỡng. Trong số đó, việc tiếp xúc kéo dài với ánh sáng UV—đặc biệt là UVA (315–400 nm) và UVB (290–315 nm)—được công nhận rộng rãi là nguyên nhân chính gây lão hóa da (photoaging). Lão hóa da do ánh sáng đặc trưng bởi các nếp nhăn sâu, khô da, thay đổi cấu trúc bề mặt và rối loạn sắc tố, dẫn đến những quan ngại hàng đầu cả về mặt thẩm mỹ lẫn y khoa. Các liệu pháp truyền thống, bao gồm retinoid bôi ngoài da và nhiều thủ thuật thẩm mỹ, đã được sử dụng nhằm giải quyết những vấn đề này nhưng thường gây kích ứng da, mẩn đỏ hoặc bong tróc. Do đó, lĩnh vực da liễu vẫn tiếp tục tìm kiếm các phương pháp mới, an toàn hơn và hiệu quả hơn.
Một hướng tiếp cận đầy hứa hẹn trong trẻ hóa da là ứng dụng trị liệu exosome có nguồn gốc từ tế bào gốc mỡ (ADSCs). Exosome là các túi ngoại bào kích thước nano, tham gia truyền thông tin giữa các tế bào thông qua vận chuyển protein, lipid và axit nucleic. Khác với liệu pháp tế bào, exosome là một chiến lược “không sử dụng tế bào”, có thể giảm bớt rào cản sử dụng và cải thiện tính an toàn. Exosome từ tế bào gốc mỡ (ADSC-Exo) đặc biệt được quan tâm trong da liễu, do đã được ghi nhận khả năng giảm hoạt động β-galactosidase liên quan lão hóa (SA-β-gal), ức chế biểu hiện các protein liên quan lão hóa và thúc đẩy tổng hợp thành phần chất nền ngoại bào (ECM) quan trọng, tiêu biểu là collagen. Thông qua các cơ chế này, ADSC-Exo có tiềm năng phục hồi tính toàn vẹn của da bị suy yếu bởi quá trình lão hóa và các tác động môi trường.
Nghiên cứu gần đây cho thấy điều kiện thiếu oxy (nồng độ O2 dưới 5%) có thể làm tăng đáng kể đặc tính trị liệu của tế bào gốc. Khi được nuôi cấy trong điều kiện thiếu oxy, tế bào gốc mỡ (ADSCs) thể hiện khả năng sống sót và tăng sinh tốt hơn, đồng thời tạo ra exosome (hypADSC-Exo) với thành phần phân tử đặc biệt khác biệt so với khi nuôi ở điều kiện bình thường. Những exosome được tạo ra trong điều kiện thiếu oxy có thể chứa các microRNA và protein bảo vệ, giúp chống lại stress oxy hóa, kích thích tăng sinh mạch máu và có thể thúc đẩy quá trình tái tạo da hiệu quả hơn so với exosome tạo ra ở điều kiện thường. Mặc dù những kết quả bước đầu rất khả quan, vẫn còn thiếu những nghiên cứu rõ ràng về việc liệu hypADSC-Exo có thể hỗ trợ giảm thiểu các biểu hiện phức tạp của lão hóa da do UV mãn tính hay không—cả ở cấp độ tế bào (thông qua giảm quá trình lão hóa ở nguyên bào sợi da) lẫn ở cấp độ mô (cải thiện độ ẩm, độ đàn hồi và mật độ collagen ở da bị lão hóa do ánh sáng).
Trong bối cảnh đó, nghiên cứu gần đây của tác giả Huỳnh Bạch Cúc cùng các cộng sự tại Viện Tế bào gốc, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG Tp.HCM đã khảo sát tác động in vitro và in vivo của exosome từ tế bào ADSC nuôi cấy hypoxia trong việc phục hồi tổn thương da liên quan đến lão hóa do ánh sáng. Ở phần in vitro, nhóm tác giả tiến hành tách nguyên bào sợi da người (HDFs) từ mẫu da bụng và kích thích lão hóa bằng bức xạ UV với liều thấp gây tổn thương nhưng không giết chết tế bào. Sau đó, các nguyên bào sợi lão hóa được xử lý bằng hypADSC-Exo để đánh giá thay đổi về hình thái, tốc độ tăng sinh, cũng như biểu hiện gene liên quan lão hóa. Cụ thể, nhóm tác giả xem xét sự điều chỉnh của các yếu tố điều hòa lão hóa p16 và p21, đồng thời đo mức độ hoạt động của SA-β-galactosidase để xác định khả năng exosome có thể “đảo ngược” hiện tượng lão hóa ở tế bào.
Ở phần in vivo, nhóm tác giả sử dụng mô hình chuột bị lão hóa da do tiếp xúc UV mãn tính, mô phỏng tình trạng lão hóa do ánh sáng ở người. Quá trình bôi hypADSC-Exo tại chỗ được thực hiện 2 lần mỗi tuần trong 6 tuần, kèm theo đánh giá định kỳ về hệ số nhăn, độ dày da, độ ẩm, cùng độ đàn hồi—các chỉ số chính của tình trạng da. Kỹ thuật nhuộm mô học như Hematoxylin & Eosin (H&E) và Masson’s Trichrome được dùng để đo định lượng độ dày của lớp biểu bì, lớp bì và mật độ collagen. Bên cạnh đó, nhóm tác giả cũng phân tích biểu hiện gene của collagen loại I và III, cũng như các metalloproteinase (MMP) 1, 2 và 3, để làm rõ cách hypADSC-Exo ảnh hưởng đến các con đường phân tử dẫn đến lão hóa da.
Kết quả của nghiên cứu cho thấy hypADSC-Exo có thể điều chỉnh tích cực lão hóa da do ánh sáng bằng nhiều cơ chế. Kết quả in vitro cho thấy, xử lý nguyên bào sợi HDFs bị tổn thương bởi UV với hypADSC-Exo giúp giảm các dấu hiệu lão hóa hình thái và khôi phục kích thước tế bào trở lại gần bình thường. Tế bào được xử lý duy trì khả năng tăng sinh và giảm biểu hiện các marker lão hóa p16, p21 theo thời gian. Những quan sát này giả định rằng exosome từ ADSC xử lý thiếu oxy có thể phát huy hiệu ứng chống lão hóa, khả năng cao nhờ truyền tín hiệu bảo vệ và phục hồi những tổn thương do UV.
Tương ứng, ở phần in vivo, nhóm nghiên cứu nhận thấy sự cải thiện về diện mạo và chất lượng da sau khi bôi hypADSC-Exo liên tục. Những con chuột được bôi exosome ở liều cao hơn có nếp nhăn ít hơn, da ẩm và đàn hồi tốt hơn so với nhóm đối chứng hoặc nhóm giả dược. Đáng chú ý, những cải thiện này đạt được với rất ít dấu hiệu kích ứng hay mẩn đỏ, một lợi thế so với tretinoin bôi tại chỗ (đối chứng dương), vốn được biết đến với tình trạng bong tróc, tróc vảy và ban đỏ. Đánh giá mô học củng cố thêm kết quả này: lớp biểu bì chuột được bôi hypADSC-Exo giảm hiện tượng tăng sản, đồng thời mật độ collagen cao hơn. Để giải thích, nhóm tác giả cho rằng cải thiện này chủ yếu đến từ việc hạ thấp hoạt động của MMP (vốn làm suy giảm collagen) và tăng có ý nghĩa biểu hiện gene collagen.
Về phân tử, các metalloproteinase—đặc biệt là MMP-1, MMP-2 và MMP-3—đóng vai trò trung tâm trong quá trình phân hủy collagen ở da lão hóa do ánh sáng. Việc giảm thiểu sự hiện diện của các enzym này rất quan trọng để phục hồi ECM. Bên cạnh đó, collagen loại I và III là hai protein cấu trúc chủ yếu giúp duy trì độ săn chắc và đàn hồi của da. Việc gia tăng chúng góp phần giảm nếp nhăn và làm phẳng bề mặt da thấy rõ. Vì nguyên bào sợi là nguồn chính tạo collagen ở lớp bì, kích hoạt lại quần thể nguyên bào sợi có thể là cơ chế cốt lõi giúp hypADSC-Exo thúc đẩy làn da khỏe mạnh, trẻ trung hơn. Mặc dù nghiên cứu không chỉ ra cụ thể microRNA hay protein nào trong exosome đóng vai trò chính, kết quả vẫn phù hợp với các tài liệu trước đây về việc nuôi cấy thiếu oxy có khả năng biến đổi thành phần exosome làm tăng cơ chế sửa chữa.
Ý nghĩa của nghiên cứu này có hai điểm chính. Thứ nhất, nó củng cố tiềm năng của exosome như một liệu pháp “không tế bào” thay thế cho liệu pháp tế bào gốc truyền thống, từ đó mở ra hướng phát triển các sản phẩm dược mỹ phẩm mới dễ tiêu chuẩn hóa và sử dụng hơn. Thứ hai, nghiên cứu nhấn mạnh ưu thế của exosome từ tế bào gốc mỡ được nuôi trong điều kiện thiếu oxy vượt trội so với exosome nuôi cấy trong điều kiện thường, từ đó nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy để gia tăng hiệu quả điều trị. Dù nhóm tác giả nhận định cần thêm nhiều khảo sát hơn—đặc biệt về liều dùng tối ưu, mức độ thẩm thấu qua da người và tác động dài hạn—nghiên cứu này đã đưa ra nhận định tiềm năng cho ứng dụng lâm sàng. Các nghiên cứu tương lai có thể tập trung vào việc tinh chỉnh công thức bào chế tại chỗ phù hợp để tăng hấp thụ exosome, khảo sát trên mô hình động vật lớn hơn, cũng như xác định thành phần sinh học chủ chốt trong exosome.
Tóm lại, nghiên cứu này đã làm phong phú hiểu biết của chúng ta về khả năng chống lại quá trình lão hóa da do ánh sáng của hypADSC-Exo. Bằng cách tác động lên con đường lão hóa, tăng cường lắng đọng collagen, và giảm thiểu sự phân hủy ECM thông qua MMP, hypADSC-Exo cho thấy tiềm năng như một liệu pháp thay thế hoặc bổ trợ an toàn và hiệu quả hơn so với các liệu pháp truyền thống như retinoid. Những phát hiện này mang ý nghĩa rộng, từ phát triển sản phẩm chăm sóc da đến các can thiệp lâm sàng nhằm khôi phục sức khỏe làn da. Khi da liễu ngày càng hướng tới những liệu pháp tái tạo chuyên biệt, hypADSC-Exo nổi lên như một phương thức không sử dụng tế bào, đầy tính đột phá, có khả năng “cách mạng hóa” cuộc chiến dài hơi chống lại lão hóa da do ánh sáng.
Leave a Reply