Tế bào gốc chữa bệnh bạch biến: Hiện tại và triển vọng07/06/2017 - 0

   Da là một nguồn dễ dàng tiếp cận của các tiểu quần thể tế bào gốc khác nhau bao gồm tế bào gốc biểu bì, tế bào gốc nang lông (HFSCs) và tế bào gốc trung mô da. Vỏ rễ bên ngoài (ORS) của nang lông là một nguồn phong phú của một loại HFSCs được gọi là tế bào gốc melanocytes (MelSCs). Những HFSC này có tiềm năng lớn chưa được khám phá trong việc điều trị bệnh bạch biến vì sự tái tạo sắc tố ban đầu thường xảy ra xung quanh các nang lông. Các phương thức điều trị phổ biến như tacrolimus, quang trị liệu và mài da hoạt động thông qua MelSCs.

   Các kỹ thuật tế bào mới hơn đã khám phá việc sử dụng hệ thống treo nang lông ORS trong phẫu thuật điều trị bệnh bạch biến. Tiến bộ trong nghiên cứu tế bào hắc tố và tế bào gốc đã xác định được các cytokine khác nhau, các yếu tố tăng trưởng và các chất điều hòa liên quan đến sự tăng sinh và biệt hóa của các nguyên bào hắc tố,tái tạo tế bào hắc tố tại chỗ. Trong bài đánh giá này, chúng tôi thảo luận ngắn gọn về vị trí hiện tại và triển vọng tương lai của tế bào gốc trong bệnh bạch biến.

   Da là một cấu trúc năng động, có chức năng bảo vệ cơ thể khỏi nhiều tác động của môi trường. Nó liên tục được tái tạo bởi các tế bào chuyên biệt ở lớp đáy để thay thế các tế bào chết. Các tế bào gốc đa năng chuyên biệt này có khả năng tự đổi mới và tạo ra thế hệ con cháu biệt hóa. Tế bào gốc là những tế bào chưa biệt hóa, có khả năng tăng sinh và tái tạo sau khi mô bị tổn thương. Chúng tạo thành một quần thể tế bào tự duy trì tạo ra một số lượng lớn các thế hệ con cháu có chức năng biệt hóa. Các tiểu quần thể tế bào gốc khác nhau trong da bao gồm tế bào gốc biểu bì, tế bào gốc nang lông (HFSCs), tế bào gốc trong tuyến bã nhờn và tuyến mồ hôi và tế bào gốc trung mô da (DMSCs).

   Mối quan tâm hiện nay trong nghiên cứu về bệnh bạch biến đang hướng đến các nguồn dự trữ của các tế bào gốc này, đặc biệt là các HFSC, các đặc tính tái tạo đang ngày càng được khai thác trong các chiến lược quản lý bệnh bạch biến. Trong bài tổng quan này, chúng tôi thảo luận ngắn gọn về vai trò của tế bào gốc đối với bệnh bạch biến, đặc biệt nhấn mạnh vào HFSCs.

   Nang tóc là một nguồn phong phú của ba loại tế bào gốc khác nhau, tất cả đều quan trọng trong sự phát triển của tóc. Chúng bao gồm tế bào gốc biểu mô (ESCs), tế bào gốc tế bào hắc tố (MelSCs) và tế bào gốc mào thần kinh (NCSCs) được gọi chung là HFSCs. Ngoài ra, DMSC được tìm thấy trong vỏ mô liên kết quanh nang và nhú bì. HFSCs là tế bào gốc đa năng nằm ở vùng phồng và phụ vĩnh viễn dưới của nang tóc. Các ESC thường góp phần vào việc tái tạo phần chu kỳ của các nang tóc trong giai đoạn anagen của sự phát triển tóc. ESCs cũng góp phần vào việc tái tạo biểu bì giữa các nang lông sau khi bị thương và đối với quần thể tuyến bã nhờn.

   Tế bào gốc melanocytes là tế bào gốc soma thuộc dòng melanocytic có chức năng như nguồn tế bào của "đơn vị sắc tố tóc". Các MelSCs liên kết trực tiếp với ESCs, tạo thành các tế bào thích hợp cho MelSCs và đóng vai trò như một nguồn cung cấp tế bào hắc tố cho da và sắc tố tóc. Quần thể MelSC thường bao gồm các tế bào nhỏ, hình bầu dục với tỷ lệ nhân / tế bào chất cao. Chúng biểu hiện các gen dopachrome tautomerase (DCT) và Pax3 và được xác định bằng các dấu hiệu này. Những tế bào gốc này có khả năng cung cấp chất nền tóc với các tế bào khuếch đại nhất thời và thế hệ con cháu đã biệt hóa, cuối cùng trưởng thành thành hắc tố tạo thành tế bào hắc tố. MelSC cũng có khả năng di chuyển và đi vào các hốc trống trong lớp biểu bì như sẽ được thảo luận thêm.

   Tế bào gốc mào thần kinh là tế bào giữ nhãn có khả năng tự đổi mới thông qua quá trình phân chia tế bào không đối xứng trong ống nghiệm . Chúng biểu hiện các điểm đánh dấu liên quan đến mào thần kinh Twist, Slug và Sox10 nhưng không biểu hiện các điểm đánh dấu của các loại tế bào khác biệt hơn. Trong các điều kiện biệt hóa cụ thể, NCSC tạo ra tế bào hắc tố S100 +, tế bào hình sợi thần kinh + tế bào giống tế bào thần kinh, cơ trơn actin + tế bào cơ trơn, tế bào mỡ, tế bào xương và tế bào chondrocytes.

   Về mặt tiến hóa, các tế bào biểu bì và tế bào hắc tố dạng nang có liên quan chặt chẽ với các tế bào biểu bì tạo hắc tố phát triển từ các tế bào nang. Tế bào hắc tố nang lông đóng một vai trò quan trọng trong việc tái tạo sắc tố của tổn thương bạch biến. Sự di chuyển của các tế bào hắc tố tiền thân ở phần giữa của nang lông, sau này được tìm thấy là MelSCs, có liên quan đến sự tái tạo sắc tố thu được sau khi kích thích cả hóa học và vật lý. Các nhà nghiên cứu quan sát thấy rằng trong các tổn thương bạch tạng, có sự phá hủy chọn lọc các tế bào hắc tố dương tính DOPA, trong khi các MelSC âm tính DOPA ở vỏ rễ ngoài (ORS) của nang lông đã bị loại bỏ.

   Nguồn chứa các tế bào hắc tố không có chức năng này, MelSCs hiện diện trong lớp biểu bì tổn thương của bệnh nhân bạch biến, ngay cả sau khi bệnh kéo dài 25 năm. Tương tự, vùng chứa tế bào hắc tố này cũng được tìm thấy trong ORS của lông trắng ở vùng da tổn thương. Các MelSC này được đề xuất là chịu trách nhiệm tái tạo sắc tố ở bệnh bạch biến bằng cách phân chia và di chuyển lên trên dọc theo bề mặt của nang lông đến lớp biểu bì gần đó. Nishimura và cộng sự . trong các thí nghiệm trên chuột chuyển gen cho thấy HFSCs ở vùng phồng có thể di chuyển lên lớp biểu bì để gây tái tạo sắc tố quanh nang lông, sau đó lan rộng theo hình đồng tâm gây tái sắc tố lan tỏa. Tuy nhiên, điều này chỉ xảy ra khi có biểu hiện của yếu tố thép (SLF, phối tử cho thụ thể bộ) trong biểu bì. Những quan sát này cho thấy SLF đã cung cấp các tuyến mới kết nối ORS của nang và biểu bì, cùng với đó các nguyên bào hắc tố có thể di chuyển đến các hốc trống.

   Chiết xuất huyền phù tế bào vỏ rễ ngoài nang lông.

   Đây là một kỹ thuật mới của phẫu thuật ghép tế bào cho bệnh nhân bạch biến ổn định. Kỹ thuật đình chỉ tế bào nang lông (FCS) dựa trên những phát hiện rằng, nang lông là nơi chứa quan trọng của các tế bào hắc tố và tế bào tiền thân của chúng, MelSCs. Trong đơn vị hắc tố nang có nồng độ tế bào hắc tố cao; cứ năm tế bào sừng trong bóng tóc thì có một tế bào sừng. Các tế bào hắc tố này cũng có khả năng tổng hợp cao hơn, lớn hơn, nhiều đuôi gai hơn và tạo ra các melanosome lớn hơn. MelSC đã được công nhận trong nang tóc nhưng không có trong biểu bì. Tất cả những đặc tính này làm cho tóc trở thành một nguồn tế bào hắc tố hấp dẫn hơn biểu bì đối với các liệu pháp điều trị bệnh bạch biến dựa trên tế bào.

   Các nhà nghiên cứu trong một loạt trường hợp, đã sử dụng huyền dịch tế bào đơn lẻ của các nang lông được "nhổ" trong điều trị bệnh bạch biến. Họ phát hiện thấy sự tái sắc tố gần như hoàn toàn (> 90%) ở ba trong số năm bệnh nhân bị bạch biến, khoảng 50% tái sắc tố ở một bệnh nhân và <10% tái sắc tố ở một bệnh nhân. Tuy nhiên, sản lượng tế bào sẽ ít hơn trong trường hợp các nang lông bị nhổ. Hỗn dịch tế bào được điều chế từ các nang tóc thu được bằng phương pháp chiết xuất đơn vị nang (FUE) chứa nhiều tế bào CD200 + hơn (một dấu hiệu cho HFSCs) khi so sánh với tóc đã nhổ.

   Như một sự cải tiến của kỹ thuật này, các nhà nghiên cứu thực hiện FCS trên 14 bệnh nhân bạch biến bằng phương pháp FUE và đạt> 75% sắc tố ở 9 bệnh nhân. Họ so sánh kết quả điều trị ở những bệnh nhân bạch biến ổn định được điều trị bằng FCS và phương pháp đình chỉ tế bào biểu bì (ECS). Các nhà nghiên cứu không tìm thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về kết quả điều trị giữa cả hai nhóm. Trong nghiên cứu của họ đã phát hiện ra mối tương quan chặt chẽ giữa tái tạo sắc tố ở tuần thứ 24 và số lượng tế bào hắc tố và HFSC được cấy ghép ở những bệnh nhân bạch biến ổn định đang trải qua FCS. [34] Hơn nữa, số lượng HFSC được cấy ghép dự đoán đáng kể xác suất tái sắc tố> 75%.

   Về mặt lý thuyết, người ta sẽ mong đợi sự tái tạo sắc tố nhiều hơn với FCS, do sự hiện diện của MelSCs, tỷ lệ tế bào hắc tố-tế bào sừng tốt hơn và các đặc tính hình thái của tế bào hắc tố trong nang tóc, so với ECS. Nhưng trong nghiên cứu, kết quả của FCS thấp hơn về số lượng so với phản ứng được thấy với ECS. Người ta đề xuất rằng sự hiện diện của tế bào sừng trong hỗn dịch cung cấp các yếu tố tăng trưởng cần thiết cho sự phát triển của tế bào hắc tố. Cân bằng nội môi melanocytic được điều chỉnh thông qua một mạng lưới phức tạp của các yếu tố nội tiết và nội tiết. Sự tăng sinh tế bào hắc tố, sự hình thành tế bào hắc tố, sự di cư, hình thành gai và sự biệt hóa bị ảnh hưởng bởi các tế bào sừng và nguyên bào sợi, cũng như các yếu tố tăng trưởng có nguồn gốc từ tế bào hắc tố và các cytokine. Vì vậy, tỷ lệ sắc tố tốt hơn có thể đạt được bằng cách thêm các yếu tố tăng trưởng tế bào sừng vào FCS. Điều này cần được đánh giá trong các nghiên cứu trong tương lai.

   Các ứng dụng tương lai của tế bào gốc trong liệu pháp điều trị bệnh bạch biến          

  Trong thời đại của các liệu pháp điều trị dựa trên tế bào, tương lai có thể liên quan đến việc nuôi cấy tế bào hắc tố để điều trị nhiều loại rối loạn sắc tố, chẳng hạn như bệnh bạch tạng và bệnh bạch biến. Điều trị phẫu thuật liên quan đến nuôi cấy tế bào cung cấp một giải pháp tiềm năng để điều trị các tổn thương rộng. Việc nuôi cấy tế bào hắc tố trong ống nghiệm có thể làm tăng số lượng tế bào một cách đáng kể và các tế bào từ một phần nhỏ của da bình thường có thể được sử dụng để điều trị các vùng mất sắc tố lớn.

   Nuôi cấy tế bào hắc tố có thể đạt được bằng cách cấy ghép tế bào hắc tố nuôi cấy tự thân hoặc từ việc lập trình lại các tế bào gốc phôi, đa năng hoặc trung mô thành tế bào hắc tố. Năng suất thuần túy của các tế bào hắc tố đã biệt hóa cũng có thể thu được bằng cách biệt hóa và khuếch đại các tế bào đa năng của ORS của nang lông. Một số yếu tố tăng trưởng nhất định như tetradecanoylphorbol acetate được sử dụng trong nuôi cấy tế bào hắc tố là chất kích thích khối u có nguy cơ gây đột biến gen. Tuy nhiên, các phương pháp nuôi cấy cải tiến đã làm cho quy trình tương đối an toàn bằng cách sử dụng các chất kích thích tăng trưởng thay thế như β-FGF.

   Tế bào gốc trung mô ức chế sự tăng sinh của tế bào T và gây ra quá trình chết rụng của tế bào T. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng DMSC điều chỉnh sự xâm nhập của tế bào T CD8 + quanh tổn thương. Chúng ức chế sự tăng sinh của tế bào T CD8 +, gây ra quá trình apoptosis và điều chỉnh quá trình sản xuất cytokine / chemokine của chúng. Do đó, các DMSC có thể được sử dụng như một tác nhân phụ trợ để cải thiện hiệu quả cấy ghép ở những bệnh nhân trải qua cấy ghép tế bào hắc tố tự thân không nuôi cấy / nuôi cấy tái tạo.

    Tế bào hắc tố tự thân tại chỗ là một chiến lược khác trong tương lai để tái tạo sắc tố biểu bì, trong đó các chất cảm ứng tế bào hắc tố cụ thể được áp dụng trên bề mặt da có thể kích thích tế bào gốc của da biệt hóa thành tế bào hắc tố, điều này sẽ bù đắp cho sự mất đi tế bào hắc tố và phục hồi sản xuất sắc tố.

   Phần kết luận.          

   Nghiên cứu tế bào gốc có một tiềm năng to lớn chưa được khám phá trong điều trị bệnh nhân bạch biến. Sự khác biệt hóa và khuếch đại các tế bào đa năng của ORS của nang lông có thể cung cấp nguồn cung cấp không giới hạn các tế bào hắc tố để điều trị dựa trên tế bào. Sự phát triển trong nghiên cứu tế bào hắc tố và tế bào gốc đã xác định được các cytokine khác nhau, các yếu tố tăng trưởng và các chất điều hòa liên quan đến sự di chuyển tăng sinh và sự biệt hóa của các nguyên bào hắc tố thành các tế bào hắc tố trưởng thành. Các yếu tố tăng trưởng này có thể được khám phá trong tương lai để tái tạo tế bào hắc tố tại chỗ . Tiến bộ trong sinh học phân tử đã làm cho triển vọng điều trị bệnh bạch biến trong tương lai trở nên tươi sáng và đầy hy vọng.