Các nhà nghiên cứu khám phá ra một thành phần mới của tế bào và nó có tầm quan trọng đối với khứu giác.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Umeå đã phát hiện ra một thành phần tế bào (bào quan) trước đây chưa được biết đến, nằm bên trong các tế bào thần kinh mà chúng ta sử dụng để cảm nhận mùi. Phát hiện này có thể khuyến khích các nhà nghiên cứu tìm hiểu sâu hơn về vấn đề suy giảm khứu giác, một triệu chứng phổ biến của bệnh COVID-19.
“Điều kiện tiên quyết để tìm ra phương pháp điều trị suy giảm khứu giác là phải hiểu khứu giác hoạt động như thế nào”, Giáo sư Staffan Bohm tại Khoa Sinh học Phân tử, Đại học Umeå nói.
Thứ mà các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra là một bào quan trong các tế bào thần kinh, và trước đây chưa từng được quan sát thấy. Các nhà nghiên cứu đã đặt tên cho bào quan mới được phát hiện này là transducosome đa túi (multivesicular transducosome). Phát hiện này được thực hiện nhờ các kính hiển vi độc đáo của Đại học Umeå.
Bào quan là những ‘trạm làm việc’ riêng biệt bên trong tế bào, có thể được so sánh với các cơ quan khác nhau của cơ thể, tức là các bào quan khác nhau có chức năng khác nhau trong tế bào. Hầu hết các bào quan là như nhau trong các loại tế bào khác nhau, nhưng cũng có những bào quan có các chức năng cụ thể, chỉ xảy ra trong một số loại tế bào nhất định. Các tế bào thần kinh khứu giác có các tiêm mao (cilia) nhô vào trong khoang mũi và chứa các protein bắt giữ các phân tử mùi, sau đó khởi tạo các xung thần kinh đến não. Việc chuyển đổi mùi thành các xung thần kinh được gọi là transduction (tải nạp), và bào quan mới được phát hiện chỉ chứa các protein transduction.
Vai trò của transductosome là lưu giữ và tách biệt các protein transduction với nhau cho đến khi chúng được cần đến. Khi kích thích khứu giác, màng ngoài của các bào quan bị vỡ, giải phóng các protein transduction để chúng có thể đến được với tiêm mao của tế bào thần kinh, và mùi được cảm nhận.
Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng transductosome mang một loại protein gọi là retinitis pigmentosa 2 (RP2). Các protein này điều hòa việc transduction trong các tế bào cảm quang của mắt. Nếu gene RP2 bị đột biến, nó có thể gây ra một biến thể của bệnh viêm võng mạc sắc tố ở mắt, gây tổn thương các tế bào nhạy cảm với ánh sáng của mắt.
Staffan Bohm nói: “Một câu hỏi cần nghiên cứu sâu hơn là liệu transductosome có vai trò gì đối với thị lực hay không, và liệu nó có hiện diện trong các tế bào thần kinh não được kích hoạt bởi các chất dẫn truyền thần kinh chứ không phải bởi ánh sáng và mùi hay không. Nếu câu trả là có thì khám phá còn có ý nghĩa quan trọng hơn”.
Transducosome được phát hiện khi nhà nghiên cứu Devendra Kumar Maurya sử dụng một kỹ thuật mới gọi là kính hiển vi tương quan. Kỹ thuật này kết hợp kính hiển vi điện tử và kính hiển vi đồng tiêu, để có thể chụp ảnh đồng thời các cấu trúc bên trong của tế bào và vị trí của các protein khác nhau. Điều quan trọng trong khám phá là sự phát triển phương pháp của Devendra. Các nhà nghiên cứu có thể sử dụng kỹ thuật này để phân tích các tế bào thần kinh nguyên vẹn trong các phần mô.
Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí khoa học Nature Communications.
Nguồn thông tin: Đại học Umeå
Tạp chí tham khảo: Maurya, D.K., et al. (2023) A multivesicular body-like organelle mediates stimulus-regulated trafficking of olfactory ciliary transduction proteins. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-022-34604-y
