Giới thiệu cơ bản về tế bào gốc da và chữa lành vết thương

1.Vai trò và cấu tạo của da, tế bào gốc trên da

Da được coi là cơ quan lớn nhất trong cơ thể con người với diện tích bề mặt trung bình lên tới 1,85 m2 và chiếm khoảng 15% tổng trọng lượng cơ thể. Chức năng chính của da là tạo ra một hàng rào vật lý chống lại mầm bệnh vi khuẩn, tác nhân độc hại, tia UV và các tổn thương cơ học. Ngoài ra, da còn có các vai trò khác như điều hoà nhiệt độ, bảo vệ chống mất nước và bài tiết các chất chuyển hoá, chất thải. Hơn nữa da cũng là nơi trao đổi chất chính, tạo ra nhiều loại phân tử sinh học như vitamin D.

Cấu tạo của da gồm hai lớp chính là lớp biểu bì và lớp hạ bì cùng với các thành phần khác như tóc, móng, mồ hôi và tuyến bã nhờn. Ngoài ra, da còn có các thụ thể thần kinh có thể được kích hoạt bởi các kích thích bên ngoài (sờ chạm, nhiệt độ, đau và áp lực). Các lớp biểu bì còn được chia thành nhiều tầng gồm tầng mầm, tầng gai, tầng hạt, tầng sáng và tầng sừng. Lớp đầu tiên trong biểu bì được gọi là lớp tế bào đáy. Chính trong lớp này các quần thể tế bào gốc khác nhau được cấu thành và thông qua sự tăng sinh và biệt hóa rộng rãi, mang lại khả năng tái tạo tuyệt vời cho da. Lớp tế bào đáy không phải là nhóm tế bào gốc duy nhất trong da vì những tế bào này cũng có thể được tìm thấy trong nang lông, biểu bì gian nang và tuyến bã nhờn. Tuy nhiên, ở bất kể vị trí nào thì những tế bào này đều được gọi chung là tế bào gốc da.

Nhiệm vụ chính của tế bào gốc da là thay thế, phục hồi và tái tạo các tế bào biểu bì đã bị mất, hư hỏng hoặc bị rối loạn chức năng bệnh lý. Để đạt được mục đích như vậy cần có sự phân chia tế bào đối xứng để vừa duy trì nguồn tế bào gốc vừa tạo ra các tế bào biệt hoá phù hợp với chức năng. Ban đầu tế bào gốc da được cho là có khả năng chống lão hoá do số lượng của chúng dường như không giảm theo thời gian, tuy nhiên thực tế khi con người già đi tế bào gốc da cũng trở nên không ổn định hoặc rối loạn chức năng, thể hiện khả năng biệt hóa và tự đổi mới thấp hơn.

2.Tế bào gốc da và sự chữa lành vết thương

Việc chữa lành vết thương và tái tạo da là không thể thiếu đối với sức khoẻ và sự sống của con người. Chữa lành vết thương là một cơ chế gồm các quá trình như viêm, đông máu, tăng sinh tế bào và tái cấu trúc ma trận ngoại bào. Trong giai đoạn viêm, vết thương được bịt kín bởi fibrin, tạo thành một vết trám tạm thời được chiếm giữ bởi các tế bào miễn dịch có nhiệm vụ loại bỏ mô chết và kiểm soát nhiễm trùng. Sau đó, các nguyên bào sợi sẽ đi tới vị trí vết thương và tiết ra collagen, hình thành mô hạt, thúc đẩy quá trình tạo mạch và huy động các nguyên bào sợi khác làm nhỏ dần vết thương. Lúc này các tế bào gốc da sẽ bắt đầu quá trình tái tạo biểu mô bắt đầu từ mép vết thương. Tuy nhiên quá trình lành vết thương ở người thường dẫn đến sự hình thành mô sẹo, dù vậy những mô sẹo mới này vẫn có thể đáp ứng các chức năng cơ bản của da về bảo vệ chống lại mầm bệnh và mất nước.

Việc duy trì làn da phụ thuộc vào khả năng tăng sinh và biệt hoá của lớp đáy biểu bì, giúp hình thành các tế bào trên lớp đáy, lớp hạt và cuối cùng là lớp sừng. Sau khi bị thương, quá trình tái tạo biểu mô nên diễn ra càng sớm càng tốt để tái tạo hàng rào bảo vệ của cơ thể. Do đó, sự di chuyển và tăng sinh nhanh chóng của các tế bào biểu mô là rất quan trọng để phục hồi chức năng bình thường của da, một quá trình được thực hiện chủ yếu bởi các tế bào gốc cư trú tại lớp đáy của da.

3. Liệu pháp chữa lành vết thương bằng tế bào gốc

Các tấm tế bào biểu bì nuôi cấy đã được sử dụng trong điều trị vết thương không lành với thành công tương đối đáng kể. Mặc dù các tấm tế bào này có thể cứu sống vùng da bị tổn thương nhưng chức năng và hình thức bình thường của da sau khi cấy ghép vẫn cần được cải thiện. Những tế bào trong vết thương hở được biến đổi có chức năng như những tế bào gốc, dùng để làm lành tổn thương nặng ở da như phỏng, vết lở loét tì đè do nằm quá lâu hay biến chứng loét do đái tháo đường.

Hiện nay, các bác sĩ vẫn đang dùng phương pháp ghép da để điều trị những vết thương loét lớn và sâu. Tuy nhiên có những vết loét quá lớn đến nỗi không có đủ da ghép, vì vậy các nhà khoa học đang cố gắng đơn lập các tế bào gốc da, phát triển chúng trong phòng thí nghiệm và sau đó ghép chúng lại vào cơ thể bệnh nhân. Mặc dù cho đến nay đã có nghiên cứu sâu rộng về chủ đề nhưng vẫn còn nhiều điều cần khám phá và làm rõ trong vấn đề sử dụng tế bào gốc trong chữa lành vết thương.