Khác với phần lớn sụn thường dựa vào ma trận ngoại bào (extracellular matrix) để tăng cường độ bền, lipocartilage lại chứa các tế bào giàu chất béo, gọi là “lipochondrocytes”. Những tế bào này tạo ra một cấu trúc hỗ trợ bên trong siêu ổn định, giúp mô duy trì độ mềm mại và đàn hồi, giống như vật liệu đóng gói có các bong bóng khí.
Mô xương lipocartilage - tiềm năng mới trong y học tái tạo (nguồn: University of California, Irvine).
Nghiên cứu mô tả cách các tế bào lipochondrocytes tự tạo và duy trì các kho dự trữ lipid, giữ nguyên kích thước mà không bị ảnh hưởng bởi tình trạng dinh dưỡng. Điều này khác biệt so với các tế bào mỡ thông thường - vốn có thể co lại hoặc phình to theo sự thay đổi của lượng thức ăn.
GS Maksim Plikus - Đại học California, Irvine (Hoa Kỳ), đồng tác giả chính của nghiên cứu cho biết, lipocartilage có độ đàn hồi và tính bền vững đặc biệt, hoàn hảo cho các bộ phận mềm dẻo như dái tai hoặc đầu mũi. Phát hiện này mở ra tiềm năng ứng dụng trong y học tái tạo, đặc biệt là điều trị các khuyết tật hoặc chấn thương ở khuôn mặt. Hiện nay, việc tái tạo sụn thường đòi hỏi lấy mô từ xương sườn của bệnh nhân, một thủ thuật xâm lấn và đau đớn. Trong tương lai, lipochondrocytes có thể được tạo ra từ tế bào gốc, sau đó sử dụng để sản xuất sụn sống phù hợp với nhu cầu cá nhân của từng bệnh nhân. Với sự hỗ trợ của công nghệ in 3D, các mô sụn này có thể được thiết kế chính xác, mang lại giải pháp mới cho các khuyết tật bẩm sinh, chấn thương hoặc các bệnh về sụn.
Các tế bào lipochondrocytes thực ra đã được phát hiện từ năm 1854 bởi TS Franz Leydig - người ghi nhận sự xuất hiện của các giọt mỡ trong sụn tai chuột. Tuy nhiên, phát hiện này hầu như bị lãng quên trong gần 2 thế kỷ. Nhờ vào các công cụ sinh hóa hiện đại và phương pháp hình ảnh tiên tiến, các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Irvine đã mô tả chi tiết đặc tính sinh học, vai trò cấu trúc và quá trình trao đổi chất của lipocartilage. Họ phát hiện ra rằng, các lipochondrocytes ngăn chặn hoạt động của các enzym phân hủy chất béo và giảm hấp thụ các phân tử mỡ mới, giữ cho kho dự trữ lipid không bị thay đổi. Nếu mất đi các lipid này, lipocartilage sẽ trở nên cứng và dễ gãy, điều này nhấn mạnh vai trò quan trọng của các tế bào giàu chất béo trong việc duy trì sự bền bỉ và linh hoạt của mô. Ngoài ra, ở một số loài động vật như dơi, các lipochondrocytes được tổ chức thành các hình dạng phức tạp, chẳng hạn như các đường gờ song song trong tai lớn, giúp tăng khả năng nghe bằng cách điều chỉnh sóng âm.
TS Raul Ramos - đồng tác giả chính của nghiên cứu chia sẻ, phát hiện này đặt ra những thách thức mới đối với các giả định lâu đời trong lĩnh vực cơ học sinh học. Lipid trong lipocartilage không chỉ tham gia vào quá trình trao đổi chất mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì tính bền vững và đàn hồi. Hiểu được cách các lipochondrocytes duy trì sự ổn định theo thời gian và các cơ chế điều chỉnh hình dạng cũng như chức năng của chúng sẽ mở ra nhiều cơ hội nghiên cứu mới. Đồng thời cung cấp góc nhìn mới về cơ chế lão hóa tế bào. Phát hiện về lipocartilage không chỉ mở rộng hiểu biết về sinh học mô mà còn mang đến hy vọng mới cho việc ứng dụng trong y học tái tạo và kỹ thuật mô, với khả năng thay đổi cách chúng ta điều trị các vấn đề liên quan đến sụn.
TXB (theo University of California, Irvine)