Xương cốt quyết định… khả năng làm bố!

Tạp chí chuyên ngành “Cell” số đầu tháng Hai đã đưa tin về phát hiện khoa học đáng ngạc nhiên của chương trình nghiên cứu quốc tế có sự tham gia của vợ chồng nhà khoa học Ba Lan TS Grzegorz và Olga Sumara.

Phát hiện quan trọng có thể đưa đến những phương pháp mới điều trị vô sinh nam và những bệnh khác liên quan đến tình trạng thiếu hụt testosteron (hormone nam giới) – các tác giả công trình phát biểu. – Những nghiên cứu của chúng tôi trên đàn chuột thí nghiệm cho thấy: osteocalcine, hormone do xương tiết ra, chính xác hơn – do các tế bào đảm trách cấu tạo mô xương (osteobalsty) sản xuất phát huy tác dụng gia tăng sự tiết xuất testosteron trong tinh hoàn. – TS Grzegorz Sumara, nhà khoa học Ba Lan hiện đang làm việc tại Trung tâm Y học (Đại học Columbia ở New York, Mỹ) dưới sự chỉ đạo của GS Gerard Karsenty giới thiệu với phóng viên hãng thông tấn PAP. Chức năng chính của hormone nam giới này là điều chỉnh sản xuất tinh trùng và khả năng sinh sản của con đực.

Trong những thí nghiệm với đàn chuột đã bị biến đổi gien (không còn gien chịu trách nhiệm sản xuất osteocalcine), các nhà khoa học đã phát hiện, hormone này cần thiết để duy trì hoạt động bình thường của hệ sinh sản nam giới. – Những con chuột đực thiếu osteocalcine có nồng độ testosteron thấp, số lượng ít tinh trùng và khả năng sinh sản suy giảm” – TS Sumara nhấn mạnh.

Khả năng sinh sản trong xương nam giới

Cho đến nay các nhà nghiên cứu đã ý thức được vấn đề tác động của các cơ quan sinh dục và trạng thái tiết xuất các hormone estrogen ở phụ nữ và testosteron ở nam giới với sự tăng trưởng và độ dầy của xương. Estrogen là một trong những hormone kiểm soát mạnh nhất những quá trình này. Trọng lượng xương giảm dần, nguy cơ loàng xương và xuất hiện các bệnh hủy diệt xương gia tăng - ngay khi buồng trứng phụ nữ ngừng sản xuất estrogen sau tuổi mãn kinh.

- Xuất phát từ quản điểm đơn giản, mối liên lạc giữa hai cơ quan của cơ thể chúng ta hiếm khi hoạt động một chiều, chúng tôi đã đặt câu hỏi, liệu xương cốt có điều chỉnh hệ sinh sản – TS Sumara dẫn giải.

Đã có thực tế ảnh hưởng quan trọng của estrogen với xương cốt phụ nữ, các nhà nghiên cứu nghi rằng, chắc chắn phải có sự phụ thuộc ngược lại trong phái đẹp. Tuy nhiên kết quả thí nghiệm đã mang lại bất ngờ lớn. Thực tế xương cốt kiểm soát khả năng sinh sản, song chỉ duy nhất trong phái mày râu. Một khi bổ sung osteocalcine nuôi dưỡng tế bào đảm trách sản xuất testosteron trong tinh hoàn (gọi là tế bào Leydig), chúng bắt đầu tiết xuất số lượng hormone nam giới nhiều hơn. Tuy nhiên osteocalcine không kích thích sản xuất estrogen trong buồng trứng. Việc chích osteocalcine cho những con chuột đực bình thường sẽ làm gia tăng nồng độ testosteron lưu thông trong máu cá thể.

Ngoài ra những cá thể chuột đực đã bị biến đổi gien di truyền không còn khả năng tạo ra osteocalcine, hiếm khi có con và nếu có tối đa cũng chỉ đạt một nửa về số lượng so với đồng loại bình thường. Người ta cũng khẳng định nồng độ testosteron trong máu chúng thấp hơn, kích thước tinh hoàn nhỏ hơn và tình trạng suy giảm số lượng tinh trùng nghiêm trọng (số lượng tế bào sinh sản tử vong trong quá trình cái chết tự sát, có tên apotose lớn gấp đôi bình thường).

Trái lại những con chuột cái không sản xuất osteocalcine không hề có thay đổi nồng độ estrogen và hình thái học cũng như cấu tạo cơ quan sinh sản. Những nghiên cứu tiếp theo cho thấy, ở những con chuột đực không tạo ra osteocalcine, các tế bào Leydig tạo ra số lượng ít hơn hắn enzym điều chỉnh tổng hợp testosteron.

Các nhà khoa học cũng nhận dạng được trong các tế bào Leydig của tinh hoàn con đực hiển hình thụ cảm đóng vai trò trung gian giúp osteocalcine kích thích sản xuất testosteron. Nó là protein được đánh dấu bằng ký hiệu Gpro6a. Trên cơ thể những con chuột đực đã bị biến đổi gien, các nhà nghiên cứu chỉ ra thực tế, những cá thể bị tước bỏ thụ cảm này có nồng độ testosteron thấp và năng lực sinh sản suy giảm. Trái lại không hề tìm thấy thụ cảm này trong buồng trứng.

Cơ may dành cho đối tuợng vô sinh

Xem ra những cơ chế đã mô tả nhiều khả năng cũng xảy ra với con người. Giống loài chuột, những tế bào cấu tạo mô xương osteoblasty cũng tiết ra osteocalcine. Ngoài ra thụ cảm ssteocalcine cũng hiện diện trên bề mặt các tế bào sản xuất testosteron trong tinh hoàn người. Thêm nữa, đa số các hệ hormone họat động gần như theo cách y hệt ở loài người và loài chuột – TS Sumara giải thích.

Theo các tác giả công trình, nếu tác động của osteocalcine với sự tổng hợp testosteron cũng được xác nhận qua các nghiên nghiên cứu thực hiện trên cơ thể con người, chắc chắn sẽ lý giải được không ít trường hợp vô sinh nam giới đến nay chưa rõ nguyên nhân. Ngay bây giờ các nhà khoa học đã có thể bắt đầu tìm kiếm biến thể trong gien mã hóa osteocalcine hoặc thụ cảm của nó ở những ngừoi đàn ông vô sinh. – Những nghiên cứu của chúng tôi có thể mang lại kết quả trong tương lai bằng sự phát triển liệu pháp hỗ trợ điều trị vô sinh nam giới, cũng như những chứng bệnh khác do hậu quả tình trạng thiếu hụt testosteron – TS Sumara bình luận.

Từ phương diện này, việc nhận dạng thụ cảm osteocalcine đóng vai trò đặc biệt quan trọng, yếu tố có thể giúp sản xuất những hợp chất hóa học liên quan đến thụ cảm và hoạt động tương tự như osteocalcine. – Chúng tôi đã biết, sản xuất osteocalcine giảm thiểu cùng với tuổi tác, vấn đề gắn liền với sự giảm thiểu số lượng tế bào cấu tạo mô xương -TS Sumara khẳng định. - Thêm nữa nồng độ testosteron, giống như khả năng sinh sản của đàn ông suy giảm nghiêm trọng trong quá trình lão hóa. Vì thế, theo TS Sumara, cho dù không thể kìm hãm quá trình lão hóa, song tiềm năng liệu pháp thay thế giảm thiểu nồng độ osteocalcine vẫn có thể phát huy tác dụng hỗ trợ trong chữa trị hậu quả của lão hóa.

Xương cốt cần cù

Trong tương lai các nhà khoa học dự định lý giải cụ thể hơn cơ chế kích họat sản xuất testosteron của osteocalcine. Họ cũng hy vọng tìm ra lý do, tại sao mô xương điều chỉnh khả năng sinh sản của con đực, song lại ông tác động đến khả năng sinh sản của con cái. – Theo tôi, tất cả có thể dựa vào sự lý giải tiến hóa đơn giản – TS Sumara khẳng định. – Xương cốt suy yếu, thí dụ trong những thời kỳ cơ thể suy dinh dưỡng và tốt hơn, khi con đực không có nồng độ testosteron cao trong tình huống bất lợi như vậy và từ bỏ ý định tranh giành con cái với những đối thủ khỏe hơn. Cuộc chiến như thế ở nhiều loài động vật có thể dẫn đến kết cục bi thảm. Vậy nên tốt hơnhãy chờ đến mùa sinh sản sau, khi cá thể có thời gian củng cố thể lực.

Như đánh giá của nhà nghiên cứu, cũng không loại trừ khả năng những tế bào khác trong xương tiết ra hormone khác nữa chưa được nhận dạng vẫn đóng vai trò điều chỉnh hệ sinh sản nữ giới. Các nhà khoa học hy vọng, những nghiên cứu tiếp theo sẽ mang lại nhiều phát hiện ngạc nhiên hơn về chủ đề vai trò của mô xương trong cơ thể.

Cho đến cách đây không lâu xương cốt còn được nhìn nhận như tập hợp những que canxi cấu thành vô tri vô giác – các tác giả công trình nhớ lại. Tuy nhiên trong vòng một thập kỷ qua các nhà khoa học đã phát hiện bản chất năng động của xương và vai trò quan trọng, mà nó thực hiện trong điều chỉnh các quá trình sinh lý học trong cơ thể. Kết quả những nghiên cứu sớm hơn do tập thể của GS Karsenty thực hiện đã cho thấy, xương còn là cơ quan nội tiết (tức hoạt chất hormone) tham gia vào quá trình điều chỉnh quá trình trao đổi chất ở loài chuột và con người. Nhà khoa học Mỹ cùng các cộng sự đã chỉ ra rằng, osteocalcine kiểm soát sự tiết xuất insulin, bằng cách này tác động đến sự trao đổi chất của glukoza và trọng lượng cơ thể.

Theo Ngọc Vinh
Tri Thức Trẻ