Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU Nguyên bào sợi Nguyên bào sợi là loại tế bào thường gặp nhất trong các mô liên kết, có nguồn gốc từ những tế bào trung mô trong phôi thai và những tế bào nguyên bào sợi phân chia trong cơ thể trưởng thành [18]. Dưới kính hiển vi điện tử, nguyên bào sợi là những tế bào non, ít biệt hóa. Nguyên bào sợi thường có dạng hình thoi, ít nhánh ngắn, nhân có hình bầu dục hoặc hình cầu, có một hoặc một vài nhân. Nhân của nguyên bào sợi cô đặc kéo dài theo trục dọc của tế bào [18].
Nguyên bào sợi là kiểu tế bào khá đặc biệt trong mô liên kết. Chúng phân tán khắp nơi trong mô liên kết của cơ thể và tiết ra chất nền ngoại bào một cách linh động, giàu collagen kiểu I và kiểu III. Khi mô liên kết bị tổn thương, nguyên bào sợi di chuyển vào bên trong vết thương, tăng trưởng và tạo ra một lượng lớn chất nền collagen giúp cho việc cô lập và sửa chữa mô bị thương. Nguyên bào sợi là loại tế bào linh hoạt nhất trong mô liên kết, có khả năng biệt hóa tạo ra các tế bào khác nhau trong mô liên kết.
Đây là một bằng chứng cho thấy nguyên bào sợi ở các bộ phận khác nhau của cơ thể thực tế rất khác nhau. Mô liên kết có thể chứa nhiều dòng nguyên bào sợi khác biệt, một vài trong số chúng có thể biệt hóa thành tế bào sụn, tế bào mỡ hoặc nhiều loại tế bào khác của mô liên kết [2].1 Nguyên bào sợi quan sát dưới kính hiển vi điện tử ( Nguồn: Sriam G, 2015 [43]) Nguyên bào sợi trong lành thương Tổn thương trong vết thương cấp và mạn thường xảy ra khi có thất bại trong các giai đoạn lành thương bình thường. Mặc dù tỉ lệ khả năng và mô hình lành thương phụ thuộc vào yếu tố tại chỗ, toàn thân, và phẫu thuật của ký chủ, nhưng các giai đoạn của lành thương niêm mạc miệng cũng gần giống như lành thương ở da. Tuy nhiên, lành thương trong miệng thường nhanh hơn và ít sẹo hơn so với vết thương ở da.
Nguyên bào sợi đóng vai trò quan trọng trong điều hòa chu chuyển của khuôn ngoại bào (ECM). Trong mô bị tổn thương, nguyên bào sợi được hoạt hóa và biệt hóa thành nguyên bào sợi cơ, với khả năng co và đặc biệt trong lành thương bởi vì nó giảm kích thước vết thương và tiết ra protein ECM. Sự biệt hóa của nguyên bào sợi thành nguyên bào sợi cơ là việc quyết định trong lành thương mô liên kết. Về kiểu hình, nguyên bào sợi cơ là tế bào trung gian giữa nguyên bào sợi và tế bào cơ trơn (SMC).
Nguyên bào sợi cơ bắt đầu xuất hiện sớm 5 trong giai đoạn hình thành mô hạt, trở nên nhiều nhất trong giai đoạn tăng sinh của sự lành thương, và dần dần biến mất trong giai đoạn sau của sự lành thương, có thể do cơ chế chết lập trình [30]. Có nhiều nguồn nguyên bào sợi cơ để đáp ứng nhu cầu cao của tế bào có trong sửa chữa mô. Nguyên bào sợi cơ trong vết thương da thường được cho là từ việc huy động nguyên bào sợi tại chỗ trong mô da và dưới da xung quanh vết thương. Tuy nhiên pericytes và cơ trơn mạch máu cũng là nguồn tiềm năng cho nguyên bào sợi cơ, đặc biệt quan trọng trong lành thương mạch máu.
Có bằng chứng cho rằng nguyên bào sợi cơ bắt nguồn từ tế bào biểu mô hình ống thông qua sự chuyển dạng biểu mô - trung mô (EMT). Ngoài ra, nguyên bào sợi cơ có thể đến từ tế bào sợi máu ngoại vi, tế bào tiền thân tuần hoàn là quần thể con của bạch cầu có nguồn gốc tủy xương. Một nguồn khác của nguyên bào sợi cơ có thể từ tế bào gốc chuyên biệt, với điều kiện thích hợp có thể biệt hóa thành nguyên bào sợi cơ. Tuy nhiên, vẫn còn chưa rõ nguồn gốc của nguyên bào sợi cơ hoặc đặc điểm khác nhau và chức năng trong lành thương [30].
Nguyên bào sợi nướu Collagen là thành phần chính của nướu và nguyên bào sợi là tế bào sản xuất collagen chính trong nướu [31]. Nguyên bào sợi từ nướu của con người có thể được nuôi cấy lâu dài và được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu các khía cạnh khác nhau của tổng hợp collagen. Nguyên bào sợi nướu người có hình thái chung là hình thoi, trục chính nằm nghiêng. Các hạt nhân thường có hình elip với màng nhân mịn, mặc dù một số dạng lõm.
Các hạt nhân thường chứa 2 đến 5 nucleoli, đây là một đặc điểm đặc trưng cho các tế bào phát triển nhanh chóng với tỷ lệ tổng hợp protein cao [31]. Tế bào chất chứa hầu hết bào quan tập trung ở các cực của trục chính tế bào, các vi chất và polyribosome chiếm ưu thế. Ở độ phóng đại lớn hơn, sự phân cực của hạt nhân dọc theo trục chính của 6 bào quan, bào tương như mạng lưới nội chất thô, bộ máy Golgi và ty thể rõ ràng hơn. Ty thể được kéo dài, xoắn, và đôi khi phân nhánh.
Mạng lưới nội chất thô (RER) bao gồm một mạng lưới chặt chẽ bao xung quanh nhân và song song với trục tế bào. Những túi chứa RER thường được tìm thấy trong các mặt phẳng tiếp tuyến và chứa điện tử dày đặc, vật liệu hạt mịn. Nguyên bào sợi nướu người có nhiều điểm tương đồng với nguyên bào sợi da người bao gồm hình dạng tổng thể của tế bào, sự sắp xếp phân cực của tế bào chất, ty thể dài, mỏng, số lượng lớn lybosome, autophagosome, và phân phối ribosome của RER. Nguyên bào sợi nướu và nguyên bào sợi da có sự khác biệt cụ thể ở mô, chẳng hạn như tốc độ sao chép và tuổi thọ khác nhau.
Một trong những đặc điểm nổi bật nhất của nguyên bào sợi nuôi cấy là thành phần vi sợi dày đặc của chúng nổi bật hơn so với nguyên bào sợi trong mô. Các nghiên cứu miễn dịch huỳnh quang sử dụng thuốc thử chống actin cho thấy các vi chất này bao gồm Actin. Vai trò sinh học của các vi chất đã được nghiên cứu rộng rãi và các cấu trúc này được cho là quan trọng trong việc di chuyển tế bào, duy trì hình dạng tế bào. Ngoài ra, nguyên bào sợi nướu người tổng hợp được collagen I và collagen III.
Vai trò của nguyên bào sợi nướu trong lành thương Ở mô nha chu, nguyên bào sợi tạo ra collagen một cách nhanh chóng và là trung gian gây suy thoái nội bào. Mô nướu và mô liên kết nha chu bao gồm một số loại collagen có cấu trúc và chức năng khác nhau bám trên răng để chống đỡ cấu trúc và cung cấp tín hiệu, hình thức cho mô [33]. Sự nhận biết tế bào của collagen qua trung gian bởi một loạt các thụ thể bề mặt, chẳng hạn như integrin, thụ thể miền discoidin, và các thụ thể liên quan đến miễn dịch. Khi collagen gắn kết, các thụ thể này có 7 thể kích hoạt các phân tử khác liên quan đến quá trình tu sửa, viêm và chữa lành vết thương, như các chất nền (MMP), cytokine và các yếu tố tăng trưởng [33].
Collagen loại I (COL-I) làm tăng sự giải phóng và hoạt động của interleukin-1β (IL-1β) trong máu ngoại vi của con người và đơn bào liên kết sau khi gắn trong phản ứng trung gian bởi integrin α2β1 (ITGA2B1) và như một phần của cơ chế tu sửa. COL-I có thể đóng vai trò như một mô hình phân tử gây hại (DAMP) bằng cách tăng sự bùng phát hô hấp ở bạch cầu và mức mRNA mã hóa gen cho IL-1β và các phân tử gây viêm khác trong thực bào chuyên nghiệp. Việc điều chế sản phẩm của nguyên bào sợi do các phân tử ECM như collagen được coi là kích thích bởi cả kích thích cơ học và sinh hóa. Tổng quan về Berberine Berberine (BBr) là một alkaloid thuộc nhóm isoquinoline được chiết xuất từ các loại cây thuộc chi Berberis, Hydrastis candensis, Coptis với hàm lượng khoảng 1,5-3% [20].
BBr đã được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền, thường được dùng nhiều để trị các bệnh đường ruột, bệnh gan mật, bệnh ngoài da… BBr đã thu hút được sự chú ý trong những năm gần đây do có tác dụng dược lý như chống ung thư, kháng virus, kháng khuẩn và kháng viêm [21], [36]. Cấu trúc hóa học Berberine (Nguồn: Hou, 2019 [20]) Berberine cũng đã được sử dụng trong Y học Trung Quốc để phòng ngừa và điều trị các bệnh răng miệng. Berberine được chứng minh có tác dụng tăng sinh nguyên bào sợi có nguồn gốc từ dây chằng nha chu ở người (tế bào hPDL) [21]. Bệnh nha chu liên quan đến sự phá hủy mô do tương tác giữa các kháng nguyên vi khuẩn và các chất trung gian gây viêm bao gồm chất nền metalloproteinase (MMPs) [21].
MMP là một họ enzyme chứa kẽm có khả năng phân hủy protein liên quan đến việc tạo hình lại chất nền ngoại bào. Do đó, MMP góp phần vào việc phân hủy collagen, đồng thời ức chế sự tổng hợp hình thành collagen mới. Theo nghiên cứu của Hsiao-Pei Tu và cộng sự (2013), Berberine có thể ức chế hoạt động phân hủy của MMPs ngoại bào, và giảm sự suy thoái mô nướu in vivo ở chuột [21]. Tác dụng sinh học của Berberine 1.
Hoạt tính kháng khuẩn của Berberine Berberine có khả năng gây ức chế sự nhân đôi DNA, phiên mã RNA và sinh tổng hợp protein trong tế bào vi khuẩn do nó có thể liên kết chặt chẽ với DNA và RNA, làm thay đổi cấu trúc bình thường của chúng [36]. Berberine ức chế hoạt động của enzyme của tế bào vi khuẩn, theo cơ chế berberine có thể ức chế phiên mã mRNA và do đó ức chế enzyme sinh 9 tổng hợp protein [14]. Nghiên cứu của Jin JL và cộng sự năm 2010 cho thấy berberine có khả năng làm thay đổi nhanh chóng hoạt động trên màng tế bào vi khuẩn. Sự giải phóng K+ và Ca2+ từ tế bào vi khuẩn tăng khi tế bào được tiếp xúc với berberine dẫn đến sự thay đổi về hình thái và cấu trúc của tế bào vi khuẩn [24].
Hoạt tính kháng nấm của Berberine Cơ chế tác động và giết chết tế bào nấm Candida albicans của berberin là làm suy giảm chức năng của ty thể, tạo các phản ứng oxy hóa tái hoạt hóa, ảnh hưởng đến con đường toàn vẹn vách tế bào và các yếu tố phiên mã sốc nhiệt HSF [26], [16] từ đó ức chế và tiêu diệt nấm. Các con đường tác động của berberine đến Candida albicans (Nguồn: Dhamgays. Hoạt tính diệt virus của Berberine Berberine nhắm vào các bước khác nhau trong vòng đời của virus và do đó là một ứng cử viên sáng giá để sử dụng trong các liệu pháp và thuốc 10 kháng virus mới.