Ứng dụng của tế bào gốc da trong chữa bỏng

Ứng dụng của tế bào gốc da trong chữa bỏng

ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 1 MỤC LỤC MỤC LỤC . 1 MỞ ĐẦU . 2 I. CƠ SỞ NGHIÊN CỨU TẾ BÀO GỐC . 3 1.1. Lịch sử nghiên cứu . 3 1.2. Tình hình nghiên cứu tế bào gốc da hiện nay 3 1.3. Các phương pháp điều trị bỏng hiện nay 3 II. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ 5 2.1.Đại cương về da 5 2.1.1. Giới thiệu 5 2.1.2. Lớp biểu bì 6 2.1.3. Lớp trung bì .15 2.1.4. Màng cơ bản 15 2.1.5. Sự phân bố mạch và thần kinh 15 2.1.6. Cấu trúc phụ trên da .16 2.2. Tế bào gốc .18 2.2.1.Khái niệm 18 2.2.2. Phân loại tế bào gốc theo khả năng biệt hóa 19 2.2.3. Phân loại tế bào gốc dựa vào vị trí thu nhận tế bào gốc .20 2.3. Biệt hóa tế bào .21 2.3. Cơ chế biệt hóa của tế bào gốc biểu bì .23 2.3.1. Cơ chế biệt hóa của tế bào gốc biểu bì .23 2.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng .24 III. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN VỌNG 28 3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới .28 3.1.1. Việc nuôi cấy nguyên bào sợi, nguyên bào sừng biểu bì .28 3.1.2. Công nghệ sử dụng tế bào gốc 30 3.1.3. Theo nghiên cứu mới nhất của các nhà khoa học .31 3.1.4. Phương pháp trị liệu tế bào gốc .31 3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước .31 3.2.1. Công nghệ nuôi cấy tế bào da hiện nay 32 3.2.2. Công nghệ nuôi cấy nguyên bào sợi trong điều trị bỏng .33 3.2.3. Công nghệ nuôi cấy tế bào sừng da tự thân trong điều trị bỏng .37 3.2.4. Sử dụng tế bào gốc trong công nghệ nuôi cấy tế bào 39 3.3.Triển vọng ứng dụng của tế bào gốc .39 KẾT LUẬN 41 PHỤ LỤC .42 TÀI LIỆU THAM KHẢO .44 ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 2 MỞ ĐẦU Nhiều năm trở lại đây, công nghệ nuôi cấy tế bào gốc đã có nhiều bước phát triển mạnh mẽ và mang lại kết quả to lớn trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong y sinh học. Một trong những thành tựu đó phải nói đến các ứng dụng của nuôi cấy tế bào da và tế bào gốc để điều trị bỏng. Hiện nay, trên thế giới có nhiều công trình nghiên cứu khoa học tìm kiếm các nguồn tế bào gốc tối ưu và khả năng ứng dụng của tế bào gốc trong cuộc sống. Một trong các ứng dụng lớn trong điều trị bỏng là tạo ra các vật liệu sinh học để làm lớp màng che phủ tạm thời hay tạo các màng biểu bì nhân tạo. Các nghiên cứu mới đã góp phần điều trị các tổn thương do bỏng, như trị sẹo cho người bị bỏng, nuôi cấy và cấy ghép tế bào gốc da cho người bị bỏng . Nhờ thành tựu của công nghệ mới, nhiều bệnh nhân đã được cứu sống và góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân bị bỏng. ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 3 I. CƠ SỞ NGHIÊN CỨU TẾ BÀO GỐC 1.1. Lịch sử nghiên cứu Năm 1800: phát hiện rằng một số tế bào có thể tạo ra các tế bào khác Năm 1956: các nhà khoa học trên thế giới đã có những thành công đầu tiên trong nghiên cứu cấy truyền các tế bào xương. Năm 1968: Marvin Karasek thực hiện nuôi và biệt hóa tế bào của da thỏ thành công. Năm 1978, Marvin Karasek đã tìm thấy sự liên quan giữa tế bào sừng và nguyên bào sợi trong quá trình nuôi cấy. Năm 1980, Marvin Karasek đã thành công khi cấy 1cm2 dây rốn, sau một thời gian nuôi cấy đã đạt 3m2 biểu bì. Với những cống hiến của mình và bằng sự kiện trên, ông được xem là ông tổ của kỹ thuật nuôi cấy tế bào sừng. Tháng 11/2007: James Thomson và Junying Yu thuộc đại học Wusconsin – Madison (Mỹ) đã công bố kết quả nghiên cứu tái tạo tế bào da thành tế bào gốc. Từ đó đến nay, tế bào gốc ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong y học nhất là cấy ghép tế bào gốc da để chữa bỏng. 1.2. Tình hình nghiên cứu tế bào gốc da hiện nay Trên thế giới đang phát triển công nghệ tạo tế bào mầm từ các tế bào trưởng thành để phục vụ cho nhiều mục đích. Ở Việt Nam hiện đang có 3 ứng dụng lớn của tế bào gốc trong điều trị bỏng và các vết thương mãn tính; trong thẩm mỹ; trong chỉnh hình,… 1.3. Các phương pháp điều trị bỏng hiện nay Các bác sỹ lấy phần da lành của người bỏng để ghép lên nơi bị bỏng, phương pháp này gọi là ghép da tự thân. Dùng da đồng loại như da của người thân bệnh nhân hoặc da dị loại như ếch, trung bì da heo để ghép lên. ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 4 Hiện nay, Viện Bỏng đang áp dụng phương pháp nuôi cấy nguyên bào sợi, loại tế bào có tác dụng tái tạo da, để điều trị cho các bệnh nhân bị bỏng nặng. ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 5 II. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ 2.1.Đại cương về da 2.1.1. Giới thiệu Da là một trong các cơ quan lớn nhất và hoạt động nhiều nhất ở cơ thể người. Gồm ba lớp cấu trúc chính là: lớp biểu bì, lớp trung bì, lớp hạ bì, ở da còn có các tổ chức (tuyến tiết, lông, móng, các thụ quan). Đối với người Việt trưởng thành thì diện tích bề mặt da trung bình chiếm khoảng 15 - 17% trọng lượng toàn cơ thể. Da có chiều dày khoảng 0,07 - 2,5mm, dày nhất ở vùng tay, bàn chân là từ 3 - 4 mm và mỏng nhất ở vùng mi mắt 0,3 mm, môi. Da dày mỏng khác nhau được giải thích bởi các tác động của các yếu tố khác nhau của môi trường vào từng vùng riêng rẽ trên cơ thể. Da là cơ quan của hệ bài tiết, được bao bọc quanh cơ thể, che chở cơ thể khỏi các tác nhân không có lợi của môi trường bên ngoài đối với cơ thể, giữ nhiệt độ cơ thể không đổi. Da có chức năng chính trong điều hòa trao đổi chất, cảm nhận nhiệt độ, chức năng cảm giác, tổng hợp vitamin B, D và có vai trò làm đẹp. ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 6 2.1.2. Lớp biểu bì Biểu bì là lớp ngoài cùng của da, tiếp xúc trực tiếp với môi trường ngoài. Và là hàng rào đầu tiên bảo vệ cơ thể, mỏng và chia thành năm lớp nhỏ: lớp đáy, lớp sợi, lớp hạt, lớp bóng, lớp sừng. Trong biểu bì không có các mạch máu và mạch bạch huyết điển hình. Biểu bì được nuôi dưỡng nhờ cơ chế khuếch tán các chất dinh dưỡng từ mô liên kết qua màng đáy. ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 7 Xen giữ các lớp tế bào biểu mô có các đầu mút tận cùng thần kinh trần, không có vỏ bao quanh. Chúng chia nhánh nhỏ chia nhỏ chạy luồn trong các khoảng gian bào và tiếp xúc với các tế bào biểu bì. Một số đấu mút thần kinh cảm giác này khi tiếp xúc với tế bào biệt hóa thành tế bào cảm giác phụ đống vai trò như một thụ thể tiếp xúc cảm giác của da. ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 8 a. Lớp đáy Lớp đáy được tại bởi một tế bào khối vuông hay trụ thấp, nằm trên đáy màng, có khả năng phân chia liên tục và di chuyền ra bề mặt để thay thế dần cho các tế bào già bên trong bong ra, đó là các tế bào sừng. Chủ yếu lớp đáy có chứa khoảng 10% là tế bào sừng, 50% các tế bào khác đang ở thời điểm giao thời của sinh trưởng, 40% còn lại là các tế bào ở hậu kỳ của giảm phân. Những tế bào của lớp đáy đó được gắn kết trên màng cơ bản nhờ các phân tử dính fibronectindo nguyên bào sợi của trung kỳ tiết ra. Ngoài ra nằm rải rác trong lớp đáy còn có một số loại tế bào khác: hắc tố bào, tế bào Langerhans và Merkel. ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 9 b. Lớp sợi Lớp sợi ở trên lớp đáy, đó là tập hợp của 5 - 20 tầng tế bào đa diện liên kết chặt chẽ với nhau nhờ các cầu nối liên bào phân nhánh, chặt chẽ. Các tế bào này tương đối đặc trưng bởi hình đa diện và nhân hình cầu. c. Lớp hạt Lớp hạt bao gồm từ 3 - 5 lớp tế bào đa diện dẹp, ở trên lớp sợi. Các tế bào này chứa nhiều hạt sắc tố và nhân, chúng tự chết theo chu trình để sẵn sàng chuyển thành dạng tế bào sừng hóa. Lớp hạt gồm các tế bào hình thoi, trong tế bào thường có chứa rất nhiều các hạt keratohyalin bắt màu bazơ khá đậm. d. Lớp bóng Lớp bóng nằm phía trên lớp hạt là một lớp mỏng và đã có sự biến đổi sâu sắc về bản chất của các tế bào của lớp. Tế bào trở nên dài hơn, dẹt hơn, nhân và tất cả các bào quan biến mất dần do bị phân giải. Nói chung, chúng đã thoái hóa không còn hình dạng tế bào. e. Lớp sừng Ở trên bề mặt biểu bì, tế bào biến thành những lá sừng mỏng, trong bào tương chứa rất nhiều sừng nhằm ngăn cản sự thoát hơi nước, cách nhiệt và những nhân tố bất lợi khác từ ngoài môi trường xâm nhập vào cơ thể. Sự đổi mới hoàn toàn của lớp biểu bì tính từ khi sản sinh ra một tế bào gốc mới đến khi rụng thành vảy vào khoảng 45 - 75 ngày. Tuy nhiên quá trình này còn phụ thuộc vào môi trường nội tại của mô có thuận lợi hay không bao gồm các tín hiệu tiếp xúc để tế bào sao chép và di chuyển cùng những nhân tố hóa học của các nhân tố tăng trưởng. ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 10 f. Các tế bào thuộc lớp biểu bì Tế bào sừng Là những tế bào có nguồn gốc từ ngoại phôi bì và phân bố khắp biểu bì (chiếm 95% tổng số tế bào của lớp biểu bì) và cũng có hoạt động phân bào. Trong quá trình biệt hóa những tế bào này di chuyển lên phía trên thay cho các tế bào phía trên bị bong ra, nhờ đó lớp biểu bì luôn được thay mới. Quá trình di chuyển lên trên của các tế bào thường xảy ra khoảng 25 - 50 ngày. Tế bào melanin Là các tế bào dạng đuôi gai chứa các sắc tố melanin có màu nâu đen được tìm thấy trong da, mắt, tóc. Phân tử melanin được hình thành khi acid amin bị oxy hóa. Chiếm tỷ lệ nhỏ khoảng 2% số tế bào của lớp biểu bì. Tế bào melanin giúp hình thành nên màu sắc da, hấp thu năng lượng UV và bảo vệ da tránh tác hại của tia UV. Tế bào Langerhans [...]... loại tế bào khác ngoài tế bào toàn năng (totipotent) Tế bào gốc đa năng là những tế bào gốc biệt hóa thành hầu hết các mô trong cơ thể, các tế bào gốc đa năng thu nhận từ phôi sớm, gọi là tế bào gốc pluripoten Tế bào gốc đa năng thu nhận từ tế bào trưởng thành được gọi là tế bào gốc multipotent Tế bào gốc đơn năng đơn hướng (unipotent): đây là những tế bào gốc có thể sinh ra một loại tế bào Tế gốc biệt... bào gốc trưởng thành được thu nhận từ các mô hoặc cơ quan trong cơ thể trưởng thành Tế bào gốc trưởng thành có thể tự đổi mới hoặc biệt hóa thành các loại tế bào khác Tế bào gốc da có thể thu nhận từ tế bào gốc trưởng thành SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 20 ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG 2.3 Biệt hóa tế bào Biệt hóa tế bào gốc: là quá trình biến đổi từ tế bào gốc. .. loại tế bào gốc có thể biệt hóa các loại tế bào khác nhau SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 25 ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG Quá trình biệt hóa của tế bào gốc tạo da phụ thuộc vào sự tác động và điều chỉnh của hàng loạt tín hiệu tế bào Các tín hiệu tế bào khác nhau tác động vào tế bào gốc tạo da dẫn đến các quá trình biệt hóa khác nhau, hình thành các loại tế bào. .. biến đổi từ tế bào gốc không có chức năng chuyên biệt thành tế bào chuyên hóa Khả năng biệt hóa của các loại tế bào gốc phụ thuộc vào bản chất của tế bào gốc, tác động của các yếu tố thông tin đến tế bào và điều kiện phát triển của tế bào SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 21 ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG Tế bào gốc người Phôi thai Trẻ sơ sinh Thai nhi Người lớn Soma... Tế bào gốc toàn năng gồm: các hợp tử sau khi thụ tinh, một số tế bào phôi sớm ở động vật và nhiều loại tế bào thực vật Tế bào gốc toàn năng có thể phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 19 ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG Tế bào gốc đa năng (pluripotent, multipotential): thế hệ kế tiếp được tạo thành từ tế bào gốc toàn năng Tế bào gốc. .. Lan 18 ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG Chúng cấu tạo nên 5 nhóm mô chính trong cơ thể con người, gồm: biểu mô, mô liên kết, máu, mô thần kinh, cơ Dựa trên góc độ phân chia tế bào (cell division), có 3 nhóm tế bào biệt hoá (types of differentiated cells): - Nhóm một gồm: tế bào lăng kính mắt, tế bào thần kinh, tế bào cơ tim - Nhóm hai gồm: nguyên bào sợi của da, tế bào cơ trơn, tế bào nội... tế bào cùng nhóm gọi là tế bào gốc đơn năng đa hướng (oligopotent) như: tế bào gốc biểu mô biệt hóa hình thành vài loại tế bào biểu mô khác nhau 2.2.3 Phân loại tế bào gốc dựa vào vị trí thu nhận tế bào gốc Dựa vào vị trí thu nhận tế bào gốc từ các mô, cơ quan của cơ thể có thể chia thành nhiều loại tế bào gốc khác nhau như: Tế bào gốc phôi thu nhận từ các nút phôi ở giai đoạn đầu phát triển phôi Tế. .. CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG nguyên bào sợi, tế bào sừng,… trong điều trị tổn thương do bỏng (Viện bỏng Quốc gia Việt Nam) 3.2.1 Công nghệ nuôi cấy tế bào da hiện nay Các tế bào da (tế bào sừng, nguyên bào sợi …) sau khi được tách từ mẫu da sẽ được đưa vào môi trường nuôi cấy trên các đĩa nuôi cấy, sau một thời gian (khác nhau tùy từng loại tế bào) từ một số tế bào ban đầu, các tế bào sẽ phát... cho các tế bào da bị tổn thương là những tế bào gốc phôi (ESCs) và các tế bào gốc trưởng thành Trong năm 2007, Yamanaka và các đồng nghiệp sản xuất thành công tế bào gốc toàn năng từ nguyên bào sợi da người lớn, các tế bào soma của người khác và có những đặc điểm tương tự như ESCs Khuyến khích việc sử dụng tế bào gốc trưởng thành, các tế bào gốc trung mô đặc biệt (MSC) đang được hiện thực hóa trong điều... chốt trong quá trình tự đổi mới của da Ở lớp đáy các tế bào sừng gốc đi vào một chu trình biệt hóa được gọi là chu trình biệt hóa cuối cùng để tạo thành các tế bào chết hóa sừng, hình thành một lớp màng sừng bảo vệ cơ thể 2.3.1 Cơ chế biệt hóa của tế bào gốc biểu bì SVTH: Nguyễn Thị Xuân Hà - Nguyễn Thị Hiền - Lưu Thị Lan 23 ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG Vị trí của các tế bào sừng trong . tái tạo tế bào da thành tế bào gốc. Từ đó đến nay, tế bào gốc ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong y học nhất là cấy ghép tế bào gốc da để chữa bỏng. . rác trong lớp đáy còn có một số loại tế bào khác: hắc tố bào, tế bào Langerhans và Merkel. ỨNG DỤNG CỦA TẾ BÀO GỐC DA TRONG CHỮA BỎNG