NMN làm giảm tổn thương phổi trong bệnh xơ phổi do thuốc lá

Chúng ta đều biết rằng hút thuốc lá gây hại cho sức khỏe và gây ra bệnh về phổi gọi là xơ phổi vô căn (IPF), làm cho mô phổi bị sẹo và dễ gây tử vong. Tuy nhiên, chúng ta hiện vẫn chưa hiểu rõ về nguyên nhân khiến bệnh IPF phát triển.

Những nghiên cứu đã chỉ ra rằng khói thuốc lá là một yếu tố chính gây ra IPF, bởi nó cùng với sự tích tụ của các tế bào lão hóa, tức là các tế bào không còn có khả năng phục hồi và tái tạo như lúc chúng ta còn trẻ. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều điều cần được tìm hiểu về cách khói thuốc lá liên kết với sự tích tụ các tế bào lão hóa và cách ngăn chặn quá trình tiến triển của IPF liên quan đến tuổi tác.

Zhang và các đồng nghiệp từ Đại học Y khoa phía Nam ở Trung Quốc đã công bố một nghiên cứu trên tạp chí Free Radical Biology and Medicine, trong đó họ phát hiện ra rằng việc điều trị bằng nicotinamide mononucleotide (NMN) kích thích quá trình làm sạch tế bào bị tổn thương – autophagy – của các tế bào lão hóa ở chuột tiếp xúc với khói thuốc lá. Nhóm nghiên cứu đã tìm ra một con đường mà khói thuốc lá thúc đẩy sự tích tụ của các phân tử chứa oxy có hại được gọi là các loại oxy phản ứng (ROS) trong cấu trúc tạo năng lượng của tế bào, ty thể, để tạo điều kiện thuận lợi cho sự tích tụ tế bào lão hóa. ROS ty thể này có thể được loại bỏ bằng autophagy được kích thích bởi NMN để giảm bớt sự lão hóa của tế bào và IPF. Nếu những kết quả này chuyển sang con người, NMN có thể ngăn chặn IPF, đặc biệt là ở người hút thuốc lá.

Khói thuốc lá gây lão hóa tế bào phổi

Để kiểm tra tác động của khói thuốc lá đối với sự lão hóa của tế bào, Zhang và các đồng nghiệp đã cho những con chuột trong buồng tiếp xúc với khói thuốc lá từ năm điếu thuốc trong hai lần 30 phút mỗi ngày trong bốn tuần. Khi làm như vậy, họ phát hiện ra rằng khói thuốc lá gây ra sự lão hóa của tế bào phổi. Họ cũng tìm thấy sự lão hóa gia tăng trong các tế bào phổi được xử lý bằng chiết xuất từ ​​khói thuốc lá (CSE) trong các đĩa thí nghiệm. Những kết quả này cho thấy khói thuốc lá gây ra sự lão hóa của tế bào phổi.

Phơi nhiễm khói thuốc lá gây ra sự tích tụ tế bào già cỗi, không sinh sôi nảy nở . Các tế bào bạch cầu được nhuộm màu xanh lam trong mô phổi của chuột. Mô phổi tiếp xúc với khói thuốc lá (CS) cho thấy màu xanh lam, nhuộm β-galactosidase nhiều hơn so với mô phổi không tiếp xúc với khói thuốc lá. Các hình ảnh thấp hơn cho thấy mô phổi được nhuộm cho các dấu hiệu tế bào lão hóa p21 và p16. Trong cả hai trường hợp, mô phổi CS cho thấy sự nhuộm màu nhiều hơn so với mô phổi không tiếp xúc với khói thuốc lá

Autophagy bị suy giảm gây ra sự tích tụ tế bào phổi

Các nghiên cứu trước đây của Zhang và các đồng nghiệp đã chỉ ra rằng khả năng tự thực bị suy yếu góp phần gây ra chứng xơ phổi do khói thuốc lá. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã cố gắng liên kết chứng tự thực bị suy yếu với quá trình lão hóa tế bào do khói thuốc lá vì vai trò của quá trình tự thực trong quá trình lão hóa vẫn chưa rõ ràng. Họ phát hiện ra rằng một loại protein liên quan đến quá trình tự thực có tên là LC3 II ban đầu tăng lên nhưng sau đó giảm xuống trong các tế bào phổi được nuôi cấy trong các đĩa thí nghiệm sau khi xử lý chúng bằng chiết xuất từ ​​khói thuốc lá (CSE). Hơn nữa, họ đã sử dụng một dược phẩm gọi là rapamycin để gây ra bệnh autophagy, ngăn chặn quá trình lão hóa tế bào phổi do CSE gây ra. Những kết quả này cho thấy rằng, mặc dù ban đầu bệnh tự kỷ được gây ra sau khi tiếp xúc với CSE, nhưng CSE cuối cùng đã làm giảm quá trình tự thực để gây ra lão hóa.

Vì sự tích tụ của ROS trong ty thể đã trở thành một chủ đề thu hút trong quá trình lão hóa và lão hóa tế bào, Zhang và các đồng nghiệp muốn biết liệu sự tích tụ ROS của ty thể có phải là kết quả của quá trình tự thực bị suy giảm do khói thuốc lá hay không. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy nồng độ ROS của ty thể tăng cao trong các tế bào phổi được điều trị bằng CSE và điều trị bằng mitoquinone, một hợp chất làm sạch ROS, bảo vệ các tế bào chống lại sự lão hóa. Họ kết luận rằng khả năng tự thực bị suy yếu dẫn đến sự tích tụ ROS của ty thể có hại dẫn đến tình trạng lão hóa.

NMN khôi phục Autophagy để giảm sự lão hóa của tế bào

NMN là tiền thân của phân tử quan trọng nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) đóng vai trò chính trong các phản ứng tạo ra năng lượng tế bào và liên kết với các protein có tên là Sirtuin1 phụ thuộc vào NAD+ để hoạt động. Vì vậy, bằng cách tăng mức độ NAD+, NMN thúc đẩy chức năng Sirtuin1 để loại bỏ các thẻ phân tử được gọi là nhóm acetyl khỏi các protein khác để kích hoạt chúng.

Nhóm các nhà nghiên cứu đã bổ sung mức NAD+ với nồng độ NMN là 500 µM để tìm hiểu tác động của nó đối với quá trình tự thực. NMN đã thúc đẩy quá trình tự thực và ức chế quá trình lão hóa tế bào trong các tế bào phổi như thể hiện bằng cách tăng mức LC3 II liên quan đến quá trình tự thực sau khi tiếp xúc với CSE cộng với NMN và giảm các dấu hiệu lão hóa tế bào với NMN.

Trong con đường xơ hóa phổi mà Zhang và các đồng nghiệp đã phát hiện ra, Sirtuin1 loại bỏ các nhóm acetyl khỏi protein điều chế tự thực LC3 II để gây ra bệnh tự thực, giảm thiểu ROS của ty thể và làm sạch sự tích tụ tế bào bạch cầu. Điều trị bằng chất ức chế Sirtuin1 Ex527 đã đảo ngược tác dụng của NMN. Do đó, điều trị NMN có thể cung cấp một phương tiện để khôi phục bệnh tự kỷ và giảm thiểu sự lão hóa của tế bào do khói thuốc lá và khởi phát IPF sau đó.

Sử dụng NMN cho bệnh xơ phổi ở người

Zhang và các đồng nghiệp cho biết trong báo cáo của họ: “Chúng tôi xác nhận rằng khói thuốc lá đã ức chế hoạt động của SIRT1. Hơn nữa, chúng tôi đã chứng minh rằng chất kích hoạt SIRT1 và việc bổ sung NAD+ với tiền chất của nó có thể khôi phục hoạt động SIRT1 và ngăn chặn sự lão hóa của tế bào phổi”.

NMN khôi phục các quá trình làm sạch tế bào bị hư hỏng – autophagy – để ngăn ngừa sự tích tụ tế bào già cỗi, không tăng sinh và xơ hóa phổi sau khi tiếp xúc với thuốc lá. NMN tăng mức NAD+ để thúc đẩy chức năng Sirtuin1 (SIRT1). SIRT1 loại bỏ các thẻ phân tử được gọi là nhóm acetyl khỏi protein LC3 kích thích quá trình tự thực. Autophagy tạo điều kiện loại bỏ các phân tử có chứa oxy có hại được gọi là các loại oxy phản ứng khỏi cấu trúc tạo năng lượng của tế bào, ty thể, do đó ức chế sự tích tụ tế bào già cỗi, không tăng sinh và xơ hóa phổi. Cùng với tuổi tác, nồng độ NAD+ suy giảm, dẫn đến suy giảm quá trình này và tiếp theo là tổn thương DNA, kích hoạt các protein sửa chữa DNA PARP tiêu thụ thêm NAD+, do đó dẫn đến xơ phổi.

Nghiên cứu này của Zhang và các đồng nghiệp đã làm sáng tỏ việc hút thuốc lá có thể góp phần vào sự khởi phát của các bệnh phổi như IPF như thế nào. Các nhà nghiên cứu sẽ vẫn cần tiến hành các thử nghiệm lâm sàng trên người trong tương lai để xác định xem lợi ích của NMN trong việc ngăn ngừa sự tích tụ tế bào lão hóa và IPF có áp dụng cho những người hút thuốc hay không.

>>> Tham khảo bài viết: Viên uống NMN – Điều bạn cần biết trước khi sử dụng