Tín hiệu căng thẳng tế bào dẫn đường

Nghiên cứu cho thấy sự thay đổi này được kích hoạt bởi phản ứng căng thẳng tích hợp (Integrated Stress Response – ISR), một hệ thống nội tại giúp tế bào tiết kiệm năng lượng và ưu tiên các chức năng sống còn. Khi mức serine giảm, ISR sẽ bật lên, khiến HFSCs giảm tốc độ mọc tóc và tập trung vào việc tái tạo da. Nếu đồng thời có vết thương, phản ứng này càng mạnh mẽ, thúc đẩy quá trình chữa lành.

Khi tế bào gốc tóc trở thành “cứu tinh” cho da

Bình thường, da người dựa vào hai nhóm tế bào gốc:

• Tế bào gốc biểu bì: duy trì bề mặt da.
• Tế bào gốc nang lông: hỗ trợ mọc tóc.

Tuy nhiên, khi lớp biểu bì bị phá hủy bởi trầy xước, HFSCs sẽ buộc phải “ra trận” để thay thế, đảm nhận vai trò chữa lành. Đây là minh chứng cho khả năng linh hoạt của tế bào gốc trong việc thích ứng với tình trạng thiếu hụt tài nguyên.

Manh mối từ nghiên cứu ung thư

Trước đó, phòng thí nghiệm của Elaine Fuchs từng phát hiện rằng các tế bào tiền ung thư ở da phụ thuộc nhiều vào serine. Việc hạn chế serine trong chế độ ăn có thể ngăn chúng tiến triển thành ung thư. Điều này gợi mở rằng serine không chỉ ảnh hưởng đến bệnh lý mà còn điều chỉnh hành vi của tế bào gốc khỏe mạnh.

Thử nghiệm trên chuột

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành hai cách gây thiếu hụt serine:

• Loại bỏ serine khỏi khẩu phần ăn.
• Ngăn HFSCs tự sản xuất serine bằng phương pháp di truyền.

Kết quả cho thấy khi serine giảm, HFSCs giảm mọc tóc – một quá trình tiêu tốn nhiều năng lượng – và ưu tiên sửa chữa da. Đặc biệt, khi kết hợp thiếu serine + vết thương, phản ứng ISR càng mạnh, giúp da phục hồi nhanh hơn.

Giới hạn trong việc kích thích mọc tóc

Liệu bổ sung nhiều serine có giúp tóc mọc nhanh hơn? Câu trả lời là không hẳn. Cơ thể kiểm soát chặt chẽ lượng serine trong máu. Ngay cả khi chuột được cho ăn gấp 6 lần lượng serine bình thường, nồng độ trong máu chỉ tăng khoảng 50%. Tuy vậy, trong trường hợp HFSCs mất khả năng tự sản xuất serine, chế độ ăn giàu serine có thể phần nào cứu vãn quá trình mọc tóc.

Các nhà khoa học dự định sẽ:

• Khám phá khả năng tăng tốc chữa lành vết thương bằng cách giảm serine trong chế độ ăn hoặc dùng thuốc điều chỉnh ISR.
• Nghiên cứu thêm các loại axit amin khác để xem liệu serine có vai trò đặc biệt hay chỉ là một phần trong hệ thống chuyển hóa rộng hơn.

Phát hiện này mở ra tiềm năng ứng dụng dinh dưỡng và dược phẩm trong việc tối ưu hóa khả năng tái tạo của da. Trong bối cảnh công nghệ sinh học ngày càng gắn liền với y học cá nhân hóa, việc điều chỉnh mức serine có thể trở thành một chiến lược mới để hỗ trợ quá trình hồi phục sau chấn thương.