Hidro sunfua: chìa khóa cho việc kéo dài tuổi thọ?

Hidro sunfua: chìa khóa cho việc kéo dài tuổi thọ?Hidro sunfua, hay H2S, là hợp chất có mùi trứng thối được các nhà nghiên cứu thuộc Trung tâm nghiên cứu bệnh ung thư Fred Hutchinson sử dụng thành công trong việc làm cho chuột đi vào trạng thái ngủ đông trao đổi chất ngược. Hợp chất này cho thấy chúng có khả năng làm tăng đáng kể tuổi thọ và khả năng chịu nhiệt của loài giun tròn C. elegans (hay Caenorhaditis elegans). ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hidro sunfua: chìa khóa cho việc kéo dài tuổi thọ? Hidro sunfua: chìa khóa cho việc kéo dài tuổi thọ?Hidro sunfua, hay H2S, là hợp chất có mùitrứng thối được các nhà nghiên cứu thuộcTrung tâm nghiên cứu bệnh ung thư FredHutchinson sử dụng thành công trong việclàm cho chuột đi vào trạng thái ngủ đôngtrao đổi chất ngược. Hợp chất này cho thấychúng có khả năng làm tăng đáng kể tuổithọ và khả năng chịu nhiệt của loài giun trònC. elegans (hay Caenorhaditis elegans).Với nỗ lực tìm hiểu cơ chế mà hợp chấthidro sunfua khiến cho chuột ngủ đông. Cácnhà nghiên cứu đã chuyển sang nghiên cứuloài giun tròn nhỏ này vì nó là có nhiều đặcđiểm sinh học giống như con người. Vídụ, loài giun này có một hệ thần kinh trungtâm và có khả năng sinh sản. Loài giuncũng là loài sinh vật lý tưởng để nghiên cứuvề tuổi thọ bởi vì chúng chỉ sống được trongkhoảng từ 2 đến 3 tuần.Nghiên cứu được thực hiện bởi tiến sĩ MarkRoth, một thành viên của phòng khoa họccơ bản của trung tâm nghiên cứu bệnh ungthư Fred Hutchinson và tiến sĩ Dana Miller,một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại phòng thínghiệm của tiến sĩ Roth.Các nhà nghiên cứu rất ngạc nhiên khi pháthiện ra rằng, các con giun tròn nuôi trongmột môi trường được kiểm soát cẩn thận cónồng độ H2S thấp (50 phần 1 triệu trongkhông khí trong phòng) thì không có ngủđông. Thay vào đó, các hoạt động trao đổichất và sinh sản của chúng vẫn được duytrì ở trạng thái bình thường, tuổi thọ củachúng được kéo dài và chúng có khả năngchịu nhiệt cao hơn so với những con giunkhông sống trong môi trường được kiểmsoát.Giun tròn C. elegans(Caenorhaditis elegans)(Ảnh: Sciam.com)Những con giun có tiếp xúc với chất H2Ssống lâu hơn 8 lần so với những con giunbình thường khi chúng được đưa từ phòngcó nhiệt độ bình thường (22 độ C hay 70 độF) sang phòng có nhiệt độ cao hơn (35 độC hay 95 độ F). Roth và các đồng nghiệpcủa mình cũng nhận được kết quả tương tưnhư vậy khi tiến hành thêm 15 cuộc thínghiệm khác.Tiến sĩ Roth nói: “Cho dù thời gian sống tốiđa của giun tròn là khác nhau trong cáccuộc thí nghiệm nhưng rõ ràng hiệu quảcủa nó là rất lớn. Nhìn chung, 77% số giunđược sống trong môi trường có H2S sốnglâu hơn số giun sống trong môi trường bìnhthường. Thời gian sống trung bình củanhững con giun sống trong môi trường H2Slớn hơn 9,6 ngày so với những con giunbình thường, tuổi thọ trung bình tăng lên70%.Hầu hết các gien có ảnh hưởng đến tuổithọ ở loài giun tròn đã tác động lên mộttrong 3 cơ chế chuyển hóa của gien sau:gien kiểm soát tín hiệu tăng insulin, gienkiểm soát sự phân bào có tơ và gien điềuchỉnh những ảnh hưởng của việc hạn chếăn uống.Roth và các đồng nghiệp của mình đã loạitrừ sự tác động của H2S lên mỗi một cơ chếriêng biệt. Thay vào đó họ nghĩ nó hoạtđộng thông qua một cơ chế khác. Họ đưara giả thuyết là việc tiếp xúc với H2S dầndần làm thay đổi sự hoạt động của gienSIR-2.1. Gien SIR-2.1 được cho là có ảnhhưởng đến tuổi thọ của nhiều loài sinh vậtkể cả loài giun tròn. Nhiều thí nghiệm trướcđây đã cho thấy rằng việc biểu hiện quágien này sẽ làm tăng tuổi thọ của giun C.elegans từ 18 đến 20%.Roth cho biết: “Nghiên cứu sâu hơn về cơchế gien có ảnh hưởng đến những thay đổido H2S gây ra ở loài giun tròn có thể giúpchúng ta hiểu được cơ chế tương tự ở cácloài sinh vật cấp cao hơn, như con ngườichẳng hạn”. Ví dụ, nếu hiểu được cách màH2S tác động lên các chức năng sinh lý củađộng vật có thể dẫn tới việc sản xuất đượccác loại thuốc có thể kìm hãm sự phát triểncủa các căn bệnh liên quan tới tuổi già ởcon người như bệnh ung thư, bệnh mất trívà bệnh tim.Nghiên cứu của tiến sĩ Roth được đăng trêncác tờ báo trên khắp thế giới vào tháng4/2005 đây là thời điểm mà ông là ngườiđầu tiên trên thế giới cho thấy rằng chochuột tiếp xúc với một lượng nhỏ H2S cũngcó thể kích hoạt cơ chế “ngủ đông theo yêucầu”, dần dần làm giảm thân nhiệt, hô hấpvà nhu cầu về khí ôxi. Tiến sĩ Roth hy vọngrằng trong tương lai một kỹ thuật tương tựcó thể được sử dụng để “kéo dài thời gian”cho những bệnh nhận mắc bệnh nặng.Những người bệnh mà nếu không có nó cóthể bị thương nặng và chết vì thiếu máu vàthiếu ôxi cung cấp cho các cơ quan nội tạngvà các tế bào.Tiến sĩ Roth đưa ra giả thuyết rằng H2S,hợp chất mà có thể được tạo ra một cácbình thường trong cơ thể người và độngvật, có thể giúp chúng ta điều chỉnh thânnhiệt và hoạt động trao đổi chất. Xét vềmặt phân tử, H2S giống như khí ôxi bởi vìnó kết hợp với nhiều lại protein. Do đó, H2Scạnh tranh và cản trở cơ thể sử dụng khíôxi để tạo ra năng lượng. Đây là một quátrình tạo ra năng lượng bên trong một tếbào và có tên gọi là quá trình ôxi hóa phốtpho vô cơ.Tiến sĩ Roth và đồng nghiệp cho rằng, việcức chế quá trình ôxi hóa phốt pho vô cơ đãkhiến cho chuột ngừng hoạt động trao đổichất và bước vào trạng thái ngủ đông trongkhi chờ đợi sự quay trở lại điều kiện sốngbình thường. Sau đó chúng nhanh chóngkhôi phục lại các chức năng và hoạt độngtra ...