VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
----------
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG IN VITRO
HUYẾT TƢƠNG GIÀU TIỂU CẦU
TRÊN TẾ BÀO GỐC MÔ MỠ
Người hướng dẫn: TS. Đỗ Minh Trung
Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Ngọc Anh
Lớp: YD - 13.02
HÀ NỘI - 2017
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất tới
Đại úy, TS. Đỗ Minh Trung_người thầy đã tận tâm, nhiệt tình chỉ bảo, hướng
dẫn cũng như động viên, cổ vũ tinh thần cho em trong suốt quá trình thực
hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp.
Em xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến những thầy cô giáo đã giảng dạy
em trong những năm qua, những kiến thức mà em nhận được trên giảng
đường sẽ là hành trang giúp em vững bước trong tương lai.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Khoa Công nghệ Sinh học,
Ngành Y Dược Trường Viện Đại Học Mở Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi
cho em hoàn thành khóa học.
Em xin được gửi lời tri ân đến gia đình, bạn bè và tất cả những người
thân yêu đã luôn động viên, khích lệ, giúp đỡ em trong quá trình học tập để
em hoàn thành bản khóa luận này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện khóa luận một cách hoàn
chỉnh nhất. Và do mới làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận
với thực tế cũng như hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh
khỏi những thiếu sót nhất định mà bản thân chưa thấy được. Em rất mong
nhận được sự góp ý của quý Thầy, cô giáo và các bạn để khóa luận được
hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 26 tháng 05 năm 2017
Học viên
Bùi Thị Ngọc Anh
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
i
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... i
MỤC LỤC ........................................................................................................ ii
DANH MỤC VIẾT TẮT ............................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ v
DANH MỤC BIỂU ĐỒ .................................................................................. vi
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................ vi
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1
PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU………………………………….……..3
1.1. TỔNG QUAN VỀ HUYẾT TƢƠNG GIÀU TIỂU CẦU .................. 3
1.1.1. Định nghĩa......................................................................................... 3
1.1.2. Cấu tạo, chức năng của tiểu cầu và hạt α.......................................... 3
1.1.3. Vai trò cuả tiểu cầu trong quá trình làm lành vết thương ................. 4
1.1.4. Tạo huyết tương giàu tiểu cầu .......................................................... 5
1.1.5. Ứng dụng của PRP trong điều trị...................................................... 9
1.2. TẾ BÀO GỐC VÀ TẾ BÀO GỐC TỪ MÔ MỠ ........................... 15
1.2.1. Tế bào gốc ....................................................................................... 15
1.2.2. Phân loại tế bào gốc ...................................................................... 17
1.2.3. Tế bào gốc mô mỡ .......................................................................... 21
1.2.4. Ứng dụng của tế bào gốc ................................................................ 23
1.2.5. Ứng dụng của tế bào gốc mô mỡ .................................................... 25
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PRP TỰ THÂN TRONG
ĐIỀU TRỊ BỆNH THOÁI HÓA KHỚP. ................................................. 27
1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới .................................................. 27
1.3.2 Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam ................................................. 28
PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 29
2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ................................................................ 29
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
ii
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................... 29
2.2.1. Nuôi cấy tăng sinh tế bào................................................................ 29
2.2.2. Bảo quản tế bào............................................................................... 30
2.2.3. Giải đông tế bào .............................................................................. 30
2.2.4. Xác định mật độ tế bào ................................................................... 30
2.2.5. Chuẩn bị huyết tương giàu tiểu cầu ................................................ 31
2.2.6. Phản ứng MTT đánh giá khả năng tăng sinh của TBG mô mỡ ...... 31
2.2.7. Đánh giá khả năng tạo cụm tế bào (CFU-F) ................................... 32
2.2.8. Xử lý số liệu .................................................................................... 32
2.2.9. Địa điểm nghiên cứu ....................................................................... 32
PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 33
3.1. KẾT QUẢ NUÔI CẤY TĂNG SINH TẾ BÀO GỐC MÔ MỠ ..... 33
3.2. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG CỦA PRP TRÊN TẾ BÀO
GỐC MÔ MỠ ............................................................................................. 35
3.2.1. Kết quả đánh giá tác dụng của PRP đến khả năng tăng sinh của TBG
mô mỡ .......................................................................................................... 35
3.2.2. Kết quả tác dụng của PRP đến khả năng tạo cụm tế bào (CFU-F) của
TBG mô mỡ ................................................................................................. 40
KẾT LUẬN .................................................................................................... 43
KIẾN NGHỊ ................................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 45
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
iii
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
DANH MỤC VIẾT TẮT
TBG
Tế bào gốc
ADSCs
Adipose derived stem cells (Tế bào gốc mô mỡ)
PRP
Platelet rich plasma (Huyết tương giàu tiểu cầu)
TBG trung mô
Mesenchymal stem cell (Tế bào gốc trung mô)
EGF
Epidermal growth factor (Yếu tố tăng trưởng biểu bì)
VEGF
Vascular endothelial growth factor (Yếu tố tăng
trưởng nội mô mạch máu)
FGF
Yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi
TGF-β
Transforming growth factor-beta
(Yếu tố tăng trưởng chuyển dạng beta)
PDGP
Platelet derived growth factor
(Yếu tố tăng trưởng có nguồn gốc)
PDEGF
Platelet derived endotherial growth factor
(Yếu tố tăng trưởng nội mô nguồn gốc tiểu cầu)
PDAF
Platelet derived angiogenesis factor
(Yếu tố tăng sinh mạch nguồn gốc tiểu cầu)
ECGF
Epithelial cell growth factor
(Yếu tố tăng trưởng tế bào biểu mô)
IGF
Insulin-like growth factor
(Yếu tố tăng trưởng giống Insulin)
SVF
Stromal – Vascular fraction
(Tế bào nền mạch máu)
PBS
Phosphat Buffer Saline
(Dung dịch đệm Phosphat)
CFU-F
Colony-forming unit fibroblast
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
iv
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Kết quả số lượng TBG mô mỡ sau khi nuôi cấy bổ sung PRP ...... 35
Bảng 3.2: Kết quả giá trị đo OD của phản ứng MTT. .................................... 39
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
v
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Kỹ thuật ly tâm hai lần và một lần (theo Ehrenfest và cộng sự) [7]. 7
Hình 2.2: Tế bào gốc toàn năng, vạn năng và đa năng. ............................... 18
Hình 2.3: Các nguồn tế bào gốc. ................................................................... 20
Hình 3.1. Hình ảnh kết quả nuôi cấy tăng sinh TBG từ mô mỡ ..................... 33
Hình 3.2. Hình ảnh nhuộm TBG mô mỡ bằng giemsa ................................... 34
Hình 3.3: Kết quả hình ảnh tạo tinh thể formazan của TBG mô mỡ sau khi
tiếp xúc với PRP ở tỷ lệ pha loãng 1/2............................................................ 37
Hình 3.4: Kết quả hình ảnh tạo tinh thể formazan của TBG mô mỡ sau khi
tiếp xúc với PRP ở tỷ lệ pha loãng1/64........................................................... 37
Hình 3.5: Hình ảnh về khả năng tạo cụm tế bào (CFU-F) của TBG mô mỡ
(CFU-PRP1, CFU-DC3:. ................................................................................ 41
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 3.1: Kết quả số lượng TBG mô mỡ sau khi nuôi cấy bổ sung PRP .. 36
Biểu đồ 3.2: Kết quả so sánh giá trị đo OD phản ứng MTT (n=11) ............... 39
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
vi
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
ĐẶT VẤN ĐỀ
Tế bào máu gồm 93% là hồng cầu, 1% bạch cầu và 6% tiểu cầu. Trong
đó tiểu cầu có vai trò thúc đẩy quá trình liền vết thương và làm đông máu
thông qua việc giải phóng các yếu tố tăng trưởng (Growth factor). Huyết
tương giàu tiểu cầu (Platelet rich plasma - PRP) là một chế phẩm được chiết
xuất ra từ máu toàn phần. PRP tách chiết được bằng cách ly tâm thông qua bộ
kít chuyên dụng. Chế phẩm PRP thu được bao gồm lượng huyết tương nhỏ
nhưng có độ tập trung tiểu cầu cao gấp nhiều lần. PRP có chứa nhiều yếu tố
yếu tố tăng trưởng bao gồm cả yếu tố tăng trưởng biểu bì(EGF), yếu tố tăng
trưởng nội mô mạch máu(VEGF), yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi(FGF),
yếu tố tăng trưởng giống Insulin và yếu tố tăng trưởng keratinocyte... Các yếu
tố tăng trưởng có vai trò quan trọng trong việc làm lành vết thương, tái tạo
mô, kích thích sự hình thành mạch máu, tăng cường tổng hợp collagen, làm
đông máu thương, chống viêm còn có tác dụng điều hòa quá trình sinh tổng
hợp sụn khớp. PRP đã được biết đến từ lâu và đã được ứng dụng trong điều trị
nói chung và sử dụng PRP tự thân trong điều trị thoái hóa khớp nói riêng đã
mở ra một hướng mới trong điều trị. Gần đây nhiều nghiên cứu trên thế giới
đã đánh giá hiệu quả của liệu pháp trên trong điều trị bệnh thoái hóa khớp và
cho kết quả tốt khi so sánh với liệu pháp dùng dịch khớp nhân tạo.
Những nghiên cứu gần đây cho thấy việc sử dụng tế bào gốc (TBG)
trưởng thành có nhiều tiềm năng điều trị rất lớn. Tế bào gốc từ mô mỡ
(Adipose tissue Stem cells) là quần thể tế bào gốc vạn năng được thu nhận từ
mô mỡ, chúng có thể biệt hóa thành một loại tế bào khác nhau. Mô mỡ là loại
mô có sẵn trong cơ thể người với số lượng lớn và dễ dàng thu nhận nên đây
nguồn cung cấp tế bào gốc đầy hứa hẹn cho y học tái tạo. Có thể sử dụng tế
bào gốc mô mỡ tự thân và tế bào gốc từ mô mỡ được hoạt hóa, kích hoạt bằng
huyết tương giàu tiểu cầu để điều trị thoái hóa khớp gối và khớp háng cho
thấy biện pháp điều trị này an toàn và bước đầu có hiệu quả tốt cho người
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
1
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
bệnh. Huyết tương giàu tiểu cầu có hoạt tính và tác dụng hay không, vì vậy
cần phải đánh giá hoạt tính của huyết tương giàu tiểu cầu trên tế bào gốc mô
mỡ.
Xuất phát từ những cơ sở khoa học thực tiễn trên, em tiến hành nghiên
cứu đề tài: “Nghiên cứu đánh giá hoạt tính của huyết tương giàu tiểu cầu
trên tế bào gốc mô mỡ” với các mục tiêu sau:
Mục tiêu:
1. Nuôi cấy tăng sinh tế bào gốc mô mỡ tạo nguồn tế bào làm mô hình
để đánh giá
2. Đánh giá hoạt tính của huyết tương giàu tiểu cầu (PRP) trên tế bào
gốc mô mỡ
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
2
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 . TỔNG QUAN VỀ HUYẾT TƢƠNG GIÀU TIỂU CẦU
1.1.1. Định nghĩa
Huyết tương giàu tiểu cầu (PRP- Platelet rich plasma) là huyết tương có
nồng độ tiểu cầu cao gấp nhiều lần trong máu. Bình thường số lượng tiểu cầu
trong máu khoảng từ 140.000 đến 400.000 tiểu cầu/ μl máu (trung bình
200.000), trong khi đó số lượng tiều cầu trong PRP cao hơn gấp nhiều lần, từ
2- 8 lần, so với mức trung bình [3, 4].
1.1.2 Cấu tạo, chức năng của tiểu cầu và hạt α
Tiểu cầu là các phân mảnh của mẫu tiểu cầu (megakaryocyte), một loại
tế bào bạch cầu sinh ra ở tủy xương. Tiểu cầu là tế bào nhỏ nhất trong các tế
bào máu, có hình tròn hoặc hình bầu dục với đường kính xấp xỉ 2 μm (1,22,3 μm). Tiểu cầu trú ngụ trong các mạch máu và có nồng độ cao trong lách.
Bình thường số lượng tiểu cầu trong máu từ 140.000 đến 400.000/mm (μl).
Đời sống trung bình của tiểu cầu là 10 ngày trước khi bị thực bào bởi các đại
thực bào của hệ thống lưới nội mô. Về cấu tạo, bên trong tiểu cầu là một siêu
cấu trúc phức tạp, chủ yếu gồm một hệ thống vi quản ở ngoại vi, hệ thống ống
dày đặc, ti lạp thể, nhiều hạt (alpha- α, delta- δ, lambda- λ) và hệ thống các
kênh mở. Trong tiểu cầu, hạt α có số lượng từ 50 đến 80 hạt và hình thành
trong quá trình trưởng thành của mẫu tiểu cầu. Hạt có đường kính khoảng
200- 500 nm, được bao quanh bởi một lớp màng và chứa khoảng 30 loại
protein có hoạt tính sinh học khác nhau, trong đó có thể kể đến các protein
như yếu tố 4 tiểu cầu, yếu tố von Willebrand, fibrinogen, thrombospondin,
protein S, yếu tố XIII... là những yếu tố quan trọng tham gia vào quá trình
đông cầm máu của tiểu cầu. Hạt cũng chứa rất nhiều các protein bao gồm
nhiều yếu tố tăng trưởng có chức năng quan trọng trong quá trình làm lành vết
thương.
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
3
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
Chức năng của tiểu cầu: tiểu cầu có chức năng chính là tham gia vào
quá trình đông- cầm máu và khởi đầu quá trình làm lành vết thương.
1.1.3 Vai trò cuả tiểu cầu trong quá trình làm lành vết thƣơng
Khi tiểu cầu được hoạt hóa sẽ dẫn đến quá trình ly giải các hạt α của
tiểu cầu, từ đó giải phóng ra nhiều loại protein có vai trò quan trọng đối với
quá trình làm lành vết thương hay tổn thương [3, 4]. Một số protein quan
trọng:
- Platelet-derived growth factor (PDGF- αα, ββ, αβ): yếu tố tăng
trưởng có nguồn gốc từ tiểu cầu có tác dụng hóa ứng động đối với đại thực
bào- thu hút đại thực bào tới nơi tổn thương; phối hợp PDGF với TGF-β, IGF
có tác dụng thúc đẩy tăng trưởng mạch máu, phân chia TB, hình thành da,
chất căn bản xương, tổng hợp collagen.
- Transforming growth-factor-beta (TGF-β: β1, β2): yếu tố tăng trưởng
chuyển dạng beta có tác dụng thúc đẩy các TB gốc nguồn gốc trung mô (sụn,
xương, cơ, sợi….) và các nguyên bào xương… phân bào; thúc đẩy quá trình
khoáng hóa của xương (khi phối hợp với PDGF). Các yếu tố tăng trưởng
TGF-β còn phối hợp với IGF-1 và BMPs tham gia vào quá trình tổng hợp
chất căn bản của sụn khớp [5].
- Vascular endothelial growth factor (VEGF): yếu tố tăng trưởng nội
mạc mạch máu, thúc đẩy hình thành mạch máu.
- Epidermal growth factor (EGF): yếu tố tăng trưởng biểu bì, thúc đẩy
tăng trưởng tế bào và sự biệt hóa, hình thành mạch máu, hình thành collagen.
- PDEGF (platelet-derived endothelial growth factor): yếu tố tăng
trưởng nội mô nguồn gốc tiểu cầu.
- PDAF (platelet-derived angiogenesis factor): yếu tố tăng sinh mạch
nguồn gốc tiểu cầu.
- ECGF (epithelial cell growth factor): yếu tố tăng trưởng tế bào biểu
mô.
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
4
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
- Fibroblast growth factor-2 (FGF-2): yếu tố tăng trưởng nguyên bào
sợi-2, thúc đẩy tăng trưởng của các TB biệt hóa và hình thành mạch máu.
- Insulin-like growth factor (IGF): yếu tố tăng trưởng giống Insulin,
một điều tiết sinh lý học bình thường trong gần như mọi loại tế bào của cơ
thể. IGF-1 còn phối hợp với các yếu tố tăng trưởng TGF-β và BMPs tham gia
vào quá trình tổng hợp chất căn bản của sụn khớp [5].
Các yếu tố khác do tiểu cầu sinh ra như PF 4 (Platelet factor 4): yếu tố
4 tiểu cầu; Osteocalcin; Osteonectin; Fibrinogen, Vitronectin; Fibronectin;
TSP-1: thrombospondin-1… và nhiều chất khác; trong đó nhóm các chất
Fibrinogen, Fibronectin, Vitronectin và TSP-1 tham gia vào quá trình hình
thành cục máu đông.
1.1.4. Tạo huyết tƣơng giàu tiểu cầu
Có rất nhiều quy trình chế tạo PRP với các kỹ thuật ly tâm và dụng cụ
khác nhau đã được nghiên cứu sử dụng và cho ra nhiều sản phẩm PRP với
nồng độ tiểu cầu cũng như nồng độ các yếu tố tăng trưởng khác nhau.
Quy trình tiến hành kỹ thuật tách chiết huyết tƣơng giàu tiểu cầu
Về mặt thuật ngữ, PRP có nhiều tên gọi khác nhau tùy kỹ thuật tách
chiết, dạng dùng (thể lỏng hay dạng gel) cho mỗi mục đích sử dụng khác
nhau. Có nhiều quy trình chế tạo PRP với các kỹ thuật ly tâm và dụng cụ khác
nhau đã được nghiên cứu sử dụng và cho ra nhiều sản phẩm PRP với nồng độ
tiểu cầu cũng như nồng độ các yếu tố tăng trưởng khác nhau. Nhìn chung bao
gồm các bước: lấy máu (có thể dùng chống đông hoặc không), ly tâm (một
lần hoặc hai lần), hoạt hóa tiểu cầu (bằng các chất hoạt hóa hoặc để hoạt hóa
tự nhiên) hoặc dùng ngay tiểu cầu vẫn còn nguyên vẹn để sử dụng [3, 4]. Thời
gian cho quá trình chuẩn bị PRP khác nhau tùy thuộc vào kỹ thuật sử dụng
nhưng thường không quá 1 giờ.
Lấy máu: lấy máu tĩnh mạch, lượng máu lấy tùy thuộc vào vị trí tổn
thương và yêu cầu điều trị: khi điều trị bệnh thoái hóa khớp (THK) gối cần từ
3-6 ml PRP cho một khớp gối, khi đó lượng máu cần lấy tương ứng 10- 60 ml
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
5
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
(vì thể tích PRP tách chiết được chiếm khoảng 10% đến 30% thể tích máu
toàn phần, tùy vào kỹ thuật áp dụng). Tùy thuộc vào qui trình và hãng sản
xuất thì thể tích thu nhận PRP cũng khác nhau. Kỹ thuật ACP (Autologous
Conditioned Plasma) của hãng Arthrex có ưu điểm lấy ít máu (10- 15 ml) tách
được khoảng 5-7 ml PRP để sử dụng.
Chống đông: chất chống đông thường được cho sẵn vào ống lấy máu
trước khi lấy máu tĩnh mạch, sau đó hỗn hợp này lắc đều và đem đi ly tâm. Có
nhiều chất chống đông có thể được dùng nhưng hiện nay có hai chất được áp
dụng nhiều nhất trên lâm sàng: ACD-A (anticoagulant citrate dextrose-A) hay
CPD (citrate phosphate dextrose) [3]. Theo kỹ thuật ACP thì có thể không cần
dùng chất chống đông, nhất là trong trường hợp PRP được đem sử dụng ngay
trong vòng 2 giờ sau khi tách [6]. Kỹ thuật tách PRF (platelet-rich fibrin) theo
quy trình Choukroun cũng không cần chống đông và các chất hoạt hóa tiểu
cầu.
Ly tâm: nhằm tách hồng cầu và huyết tương nghèo tiểu cầu (Platelet
Poor Plasma- PPP) ra khỏi máu toàn phần, để lại phần lớn tiểu cầu và ít thể
tích huyết tương. Nguyên tắc khi ly tâm là tránh tổn thương tiểu cầu, từ đó
đảm bảo chất lượng giải phóng các protein tăng trưởng của tiều cầu.
Về kỹ thuật tách PRP: kỹ thuật tách PRP kinh điển là lấy máu ngoại
biên có chống đông, ly tâm hai bước: bước một với lực ly tâm mềm (soft
spin) với tốc độ thường từ 1500- 2000vòng/ min (160-1000 g) trong thời gian
ngắn từ 3-20 phút tùy kỹ thuật; và bước hai với lực ly tâm cứng (hard spin)
với tốc độ thường từ 3000 – 6000 vòng/ phút (đến 1000- 3000 g) với thời gian
khoảng 20 phút [3]. Quá trình ly tâm hai bước: lần đầu (soft spin) để tách
hồng cầu ra khỏi huyết tương, để lại tiểu cầu, bạch cầu và các yếu tố đông
máu. Sau ly tâm lần một thường có ba lớp dịch được tạo ra: lớp dưới cùng
chứa hồng cầu (trọng lượng riêng 1,09), lớp giữa chứa tiểu cầu và bạch cầu
còn gọi là lớp buffy coat (trọng lượng riêng 1,06), lớp trên cùng chứa huyết
tương (trọng lượng riêng 1,03). Thể tích lớp giữa chiếm khoảng 10% thể tích
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
6
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
máu được lấy sẽ được ly tâm lần thứ hai (hard spin) nhằm tách tiếp phần
huyết tương nữa ra (đây chính là huyết tương nghèo tiểu cầu- PPP) để lại
phần PRP còn lại chủ yếu là tiểu cầu, ít bạch cầu (tùy kỹ thuật mà bạch cầu có
ít hay nhiều), yếu tố đông máu và một thể tích nhỏ huyết tương cùng rất ít
hồng cầu còn sót lại. Trường hợp lấy PRP không có bạch cầu (P-PRP) thì sau
lần ly tâm đầu lấy không đến lớp hồng cầu- để tránh lấy bạch cầu có nhiều ở
lớp buffy coat; trường hợp lấy PRP có bạch cầu (L-PRP) thì có thể hút sâu
hơn xuống lớp hồng cầu.
Hình 1.1: Kỹ thuật ly tâm hai lần và một lần (theo Ehrenfest và
cộng sự) [7].
Ngoài kỹ thuật ly tâm với hai bước, về sau một số tác giả cải tiến kỹ
thuật tách PRP theo hướng đơn giản hơn là ly tâm một lần với lực ly tâm thấp
và để cục đông fibrin hình thành một cách tự nhiên không can thiệp gọi là
Platelet Rich Fibrin (PRF) hay Fibrin Clot (FC) theo phương pháp
Choukroun; hoặc ly tâm một lần bằng lực ly tâm thấp (1500 vòng/ phút,
tương đương 400 g) trong thời gian ngắn (5 phút) lấy được PRP dạng lỏng
như phương pháp ACP (Autologous Conditioned Plasma) của Arthrex. Cả hai
kỹ thuật trên đều không cần dùng chất hoạt hóa tiểu cầu mà đảm bảo giữ tiểu
cầu nguyên vẹn để quá trình hoạt hóa xảy ra tự nhiên sau khi sử dụng. Với kỹ
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
7
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
thuật quay ly tâm một lần thì sản phẩm không phải là PRP thực sự, thay vào
đó là hỗn hợp PRP và PPP với nồng độ tiểu cầu không cao bằng kỹ thuật ly
tâm 2 lần. Tuy nhiên hiệu quả của sản phẩm ly tâm một lần theo phương pháp
ACP đã được chứng minh trên in vitro và in vivo khi so sánh với các kỹ thuật
tách PRP khác cũng như so sánh với điều trị bằng acid hyaluronic.
Mọi kỹ thuật ly tâm khi tiến hành đều có thể lẫn một ít hồng cầu và
bạch cầu vào cùng với tiểu cầu. Tùy kỹ thuật mà số lượng bạch cầu và hồng
cầu lẫn vào ít hay nhiều. Theo một số nghiên cứu, khi lượng PRP chứa nhiều
bạch cầu có thể dẫn đến tình trạng bạch cầu hoạt hóa giải phóng ra MMPs
(matrix metallo proteinases) và IL-1β (interleukin) và một số enzym tiêu
protein gây thoái giáng chất căn bản, hủy hoại mô xung quanh, ức chế tăng
sinh tế bào (dẫn theo Mazzocca). Ngược lại theo một số nghiên cứu khác (dẫn
theo Ehrenfest) thì bạch cầu có tác dụng chống nhiễm khuẩn và điều hòa miễn
dịch, sản xuất ra VEGF- một yếu tố tăng trưởng quan trọng trong tăng sinh
mạch máu. Tuy nhiên cũng theo tài liệu trên thì vai trò tích cực và tiêu cực
của bạch cầu trong PRP vẫn còn nhiều vấn đề cần nghiên cứu thêm.
Hoạt hóa tiểu cầu trong PRP: để giải phóng các protein tăng trưởng
chứa trong hạt α. Khi đã tách chiết được PRP, trong môi trường chống đông
dung dịch này sẽ ổn định trong khoảng 8 giờ hoặc lâu hơn, từ đó cho phép lấy
máu trước một thời gian nhất định để chuẩn bị trước khi tiến hành điều trị [3].
Tuy nhiên đa số tác giả khuyến cáo nên lấy máu ngay trước khi tiến hành điều
trị để đảm bảo tiểu cầu sẽ không bị hoạt hóa sớm, do đó đảm bảo chất lượng
tiểu cầu cũng như chất lượng các protein bài tiết bởi tiểu cầu. Phương pháp
hay dùng để hoạt hóa tiểu cầu là cho hỗn hợp thrombin/calci clorua vào dung
dịch PRP. Thrombin sẽ trực tiếp hoạt hóa tiểu cầu để giải phóng các protein
(đồng thời gián tiếp gây ra sự đông máu), calci clorua sẽ tách thành ion calci
2+ hoạt hóa prothrombin để chuyển thành thrombin bổ xung cho quá trình
hoạt hóa và gắn với citrate trong ACD-A để tạo ra quá trình chống đông.
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
8
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
Tuy nhiên theo một số kỹ thuật tách PRP mới hiện nay không cần hoạt
hóa tiểu cầu mà để hoạt hóa tự nhiên như kỹ thuật ly tâm một lần của
Choukroun (Choukroun’s PRF) hay ACP của Arthrex: lấy PRP chứa tiểu cầu
nguyên vẹn chưa hoạt hóa để tiêm vào vị trí tổn thương, sau đó tiểu cầu sẽ tự
hoạt hóa và giải phóng các yếu tố tăng trưởng. Một nghiên cứu trên in vitro
cho thấy hiệu quả của PRP không cần hoạt hóa trên tăng sinh tế bào gốc
nguồn gốc trung mô và biệt hóa thành tế bào sụn. Một nghiên cứu khác cho
thấy PRP có hoạt hóa ức chế sinh sụn và xương nhiều hơn so với PRP không
hoạt hóa, đồng thời cho thấy PRP không hoạt hóa làm tăng hình thành xương
và sụn trên cả in vitro và in vivo [8].
Khi cục máu đông được hình thành sẽ khởi động quá trình hoạt hóa tiểu
cầu và ngay lập tức các hạt α của tiểu cầu giải phóng ra các protein trên.
Trong vòng 10 phút đầu sau hoạt hóa hạt α sẽ bài tiết ra khoảng 70% và trong
vòng 1 giờ đầu giải phóng 95- 100% số lượng protein. Sau đó tiểu cầu sẽ tổng
hợp thêm các protein trên để bổ sung vào các hạt α dự trữ trong bào tương
tiểu cầu. Quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi tiểu cầu chết (thời gian
sống của tiểu cầu khoảng 5- 10 ngày) [3].
1.1.5. Ứng dụng của PRP trong điều trị
PRP có vai trò quan trọng trong việc ứng dụng điều trị đặc biệt thông
qua các thành phần yếu tố tăng trưởng tự nhiên được sản sinh trực tiếp từ tiểu
cầu có khả năng kích thích sự phát triển của các tế bào nội sinh, thu hút các
đại thực bào, các bạch cầu đơn nhân, tế bào gốc trung mô tham gia tái tạo và
phục hồi tổn thương. Trong những nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học đã
có cái nhìn mới về tiểu cầu. Các nghiên cứu cho thấy tiểu cầu là một nguồn
phong phú và dồi dào các yếu tố tăng trưởng: platelet-derived growth factor
(PDGF), transforming growth factor–beta (TGF-β), vascular endothelial
growth factor (VEGF), epidermal growth factor (EGF), insulin-like growth
factor (IGF) và cytokine (interleukin) ảnh hưởng đến phản ứng viêm, mất
máu sau phẫu thuật, lành hóa vết thương, nhiễm trùng,… Trong đó PDGF là
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
9
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
nhân tố kích thích các nguyên bào sợi, đại thực bào, bạch cầu trung tính, tham
gia vào phản ứng viêm tăng cường lắng đọng các chất nền ngoại bào, thúc đẩy
nhanh chóng quá trình chữa lành vết thương (Pierce và cộng sự.) [9]. TGF-β
ghi nhận là yếu tố thu hút các đại thực bào, kích thích các tế bào nội sinh tiết
các cytokine, và tăng cường tổng hợp chất nền ngoại bào, đặc biệt collagen I.
VEGF liên quan đến sự thúc đẩy quá trình hình thành mạch, tăng cường tính
thấm qua các mao mạch. EGF là nhân tố quan trọng trong việc hình thành
mạch và lắng đọng collagen tại nơi xảy ra vết thương, bên cạnh đó EGF cũng
được chứng minh là có khả năng kích thích sự phát triển của ngyên bào sợi và
tế bào biểu mô. IGF là yếu tố liên quan đến quá trình hình thành và phát triển
xương. Các nghiên cứu còn chứng minh thông qua việc làm giàu tiểu cầu các
nhân tố tăng trưởng và cytokine tăng từ 3-7 lần trong thành phần huyết tương
so với mức ban đầu, điều này cho thấy tiềm năng to lớn của PRP trong điều trị
và thẩm mỹ (Pfeilschifter J và cộng sự., 1990; Diegelman RF và cộng
sự.,2004; Eppley BL và cộng sự.,2004) [10]. PRP còn được chú ý bởi quá
trình kích thích sự phát triển của tế bào gốc trung mô, trong nghiên cứu
Kocaoemer cộng sự (2007) quan sát sự phát triển của tế bào trong môi trường
nuôi cấy bổ sung 10% FBS, 10% PRP thì nhận thấy tế bào gốc trung mô được
bổ sung PRP cho thấy khả năng tăng sinh tốt hơn, tế bào tăng cường phân
chia và nhân lên nhanh chóng, trong một thí nghiệm khác của Kakudo và
cộng sự (2008) cho rằng với 5% PRP thúc đẩy tối đa quá trình phát triển của
tế bào gốc trung mô từ mô mỡ. Quan trọng hơn tế bào được bổ sung PRP vẫn
duy trì được khả năng biệt hóa của mình trong điều kiện in vitro, hơn thế nữa
nhiều nghiên cứu đã phát hiện khi nuôi cấy dưới sự có mặt PRP thì TBG mô
mỡ nhận thấy nồng độ các nhân tố tăng trưởng và cytokine cao hơn nhiều lần
so với quá trình nuôi cấy thông thường. Điều này cho thấy PRP không chỉ
thúc đẩy việc loại bỏ các mô thoái hóa và hoại tử, mà còn kích thích sự tái tạo
mô và lành hóa vết thương. Hiện nay, PRP được ứng dụng trong các lĩnh vực
lâm sàng mà đặc biệt là điều trị các vấn đề về xương khớp. Trong lĩnh vực
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
10
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
thẩm mỹ, tiểu cầu có tác dụng làm ngưng chảy máu, đồng thời sửa chữa các
mạch máu và tế bào bị thương, hư hỏng. Các nhân tố tăng trưởng khi được
tiết ra ngoài sẽ cảm ứng tạo collagen và tạo thành các mao mạch mới trong sự
trẻ hóa da. PRP đã được chứng minh có khả năng kích thích sự phát triển,
tăng sinh của nguyên bào sợi, tăng cường độ dày da, tăng tổng hợp các chất
nền ngoại bào, đặc biệt là collagen, duy trì độ ẩm, ngăn sự hình thành nếp
nhăn, chống lại các tác nhân oxy hóa gây hại cho da, thúc đẩy sự phát triển
của các nang tóc, chống rụng tóc, ... (Cho và cộng sự., 2011; Robert và cộng
sự., 2013). Redaelli và cộng sự (2010) báo cáo kết quả về việc sử dụng PRP
điều trị trên 23 bệnh nhân trong vòng 3 tháng cho thấy mức độ cải thiện đáng
kể nếp nhăn trên da, do đó PRP được ứng dụng rộng rãi như là một liệu pháp
trong phục hồi, tái tạo da. Bên cạnh đó, PRP cũng đã được sử dụng trong điều
trị xương khớp từ những năm 1990. Tuy nhiên, trong giai đoạn này các
phương pháp chế tạo còn đơn giản và chưa phát huy hết hiệu quả trong điều
trị. Hiện nay bằng các kĩ thuật hiện đại, PRP đã được chế tạo với chất lượng
tốt hơn, bổ sung một số nhân tố (calcium, adrenaline, thrombin) có vai trò
hoạt hóa tiểu cầu tăng cường sản sinh các thành phần cần thiết góp phần tăng
hiệu quả điều trị.
Đến nay, nhiều nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng tiến hành điều trị thoái
hóa khớp gối bằng PRP, và so sánh hiệu quả giữa PRP và tiêm Hyaluronic
acid đã được chứng minh. Nghiên cứu của tác giả Sampson và cộng sự (2008)
trên các bệnh nhân thoái hóa khớp gối nguyên phát và thứ phát: các bệnh
nhân được tiêm 3 liều PRP tự thân khớp gối tổn thương trong vòng 12 tuần.
Kết quả: sau 1 năm điều trị, 61,5% bệnh nhân cải thiện cả hai thang điểm đau
VAS (Visual Analog Scale) và thang điểm KOOS (Knee injury and
Osteoarthritis Outcome Score) và hài lòng với liệu trình điều trị. 6 tháng sau
điều trị, một số bệnh nhân có sự cải thiện bề dày sụn khớp khi đo trên siêu âm
chứng tỏ liệu pháp tác động tích cực đến sự tăng sinh sụn khớp. Một nghiên
cứu khác Kon và cộng sự (2011) trên 100 bệnh nhân thoái hóa khớp gối với
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
11
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
115 khớp được tiêm PRP. Mỗi khớp gối được tiêm 3 liều PRP tự thân trong
vòng 9 tuần. Các bệnh nhân trong nghiên cứu được đánh giá thay đổi trên lâm
sàng bằng thang điểm IKDC (International Knee Documentation Committee),
chỉ số EQ VAS (Emotional Quotient VAS) và mức độ hài lòng của bệnh nhân
tại các thời điểm trước khi điều trị, kết thúc điều trị (2 tháng sau mũi tiêm
đầu), sau 6 tháng và 12 tháng kể từ khi tiêm lần đầu và xem xét các tác dụng
phụ, tai biến có thể gặp. Kết quả 80% bày tỏ sự hài lòng với kết quả điều trị.
Nghiên cứu của Sanchez và cộng sự trên 60 bệnh nhân thoái hóa khớp gối
chia làm hai nhóm đồng nhất về tuổi, giới, chỉ số BMI và phân bố mức độ
nặng trên Xquang: 30 bệnh nhân nhóm nghiên cứu điều trị PRP với liệu trình
3 liều trong vòng 3 tuần. 30 bệnh nhân nhóm chứng được tiêm HA cũng với
liệu trình 3 liều như trên. Kết quả sau 2 tháng điều trị tỷ lệ bệnh nhân trong
nhóm điều trị PRP cải thiện triệu chứng đau thành công cao hơn so với nhóm
điều trị HA. Các tác dụng phụ được ghi nhận là đau nhẹ, phản ứng viêm và có
thể tràn dịch khớp gối sau tiêm được ghi nhận ở một số bệnh nhân thuộc cả
hai nhóm, không có biến chứng nặng.
Kon và cộng sự.,2011 đã thử nghiệm trên 150 bệnh nhân được chia làm
3 nhóm: nhóm 1 gồm 50 bệnh nhân điều trị PRP, nhóm 2 gồm 50 bệnh nhân
được điều trị acid hyalorunic trọng lượng phân tử cao (HHA- Hight weight
hyalorunic acid) và nhóm 3 gồm 50 bệnh nhân được điều trị acid hyalorunic
trọng lượng phân tử thấp (LHA- Low weight hyalorunic acid). Các chỉ số về
tuổi, giới, tiền sử bệnh… không có sự khác biệt giữa 3 nhóm. Khi đánh giá tại
thời điểm 2 tháng sau khi tiêm lần đầu, kết quả tương đương ở nhóm điều trị
PRP và LHA, trong khi nhóm điều trị HHA có sự cải thiện kém hơn. Theo dõi
từ thời điểm 2 đến 6 tháng thì nhóm điều trị PRP có kết quả tốt hơn rõ ràng so
với nhóm điều trị LHA và HHA. Mức độ hài lòng của nhóm điều trị PRP là
82% so với 64% trong nhóm điều trị LHA và 66 % trong nhóm điều trị HHA.
Kết quả cho thấy điều trị bằng PRP tốt hơn và ổn định hơn (thời gian duy trì
kéo dài hơn) so với điều trị bằng HA.
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
12
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
Trên thế giới PRP đã được chứng minh và ứng dụng một cách rộng rãi
trên nhiều lĩnh vực khác nhau. Tại Việt Nam, bằng việc kế thừa và phát huy
những thành tựu công nghệ hiện đại và tiên tiến của thế giới, trong một vài
năm trở lại đây, PRP cũng đã được khai thác một cách triệt để trên nhiều lĩnh
vực trong nghiên cứu và trên lâm sàng.
Trên mô hình động vật, các bệnh lý tổn thương sụn khớp, thoái hóa khớp
được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu hiệu quả điều trị của PRP. Bùi Hồng
Thiên Khanh và cộng sự (2012) đã chứng minh tính an toàn và hiệu quả của
liệu pháp cấy ghép tế bào gốc trung mô từ mô mỡ kết hợp với PRP trong điều
trị trên mô hình chuột tổn thương sụn khớp [11]. Trong hầu hết nghiên cứu
đều sử dụng phân đoạn SVF (ADSCs chưa qua nuôi cấy) được thu nhận một
cách nhanh chóng, không mất nhiều thời gian nuôi cấy nhưng đem lại hiệu
quả cao trong điều trị. Một thử nghiệm khác của Phạm Văn Phúc và cộng sự
.,2013 cho thấy PRP có khả năng kích thích mạnh mẽ sự tăng sinh của tế bào
gốc trung mô từ mô mỡ, điều này đã chứng minh PRP có chứa các nhân tố
tăng trưởng cần thiết cho quá trình phân chia của ADSCs, hơn thế nữa nghiên
cứu cũng chỉ ra rằng khi cấy ghép hỗn hợp ADSCs và 15% PRP trên mô hình
chuột bị tổn thương về xương khớp cho thấy sự cải thiện đáng kể mức độ tổn
thương xương khớp so với lô đối chứng, đặc biệt nghiên cứu đã ghi nhận sự
cải thiện đáng kể sự hoạt động của chi sau và khả năng tái tạo sụn. Bên cạnh
đó tác giả Phạm Văn Phúc và cộng sự cũng đã tiến hành một thử nghiệm khác
trên mô hình động vật lão hóa da, thí nghiệm ghi nhận khả năng kích thích
nguyên bào sợi trong nhóm điều trị PRP cho hiệu quả cao hơn nhóm sử dụng
ADSCs, và hiệu quả của việc phối hợp giữa ADSCs và PRP cho thấy khả
năng này còn cao hơn gấp nhiều lần. Đồng thời khi ghép trên chuột lão hóa da
theo dõi biểu hiện sau 2 tháng nhận thấy giảm nhanh của các nếp nhăn, tăng
cường sản xuất collagen, tăng độ dày lớp biểu bì so với lô đối chứng.
Trong một vài năm gần đây, PRP đã được ứng dụng trên lâm sàng trong
điều trị một số bệnh khác nhau như Bệnh viện Quân y 103-Học viện Quân y,
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
13
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, Bệnh Viện 115, Bệnh viện Vạn Hạnh
Tp. Hồ Chí Minh. đã sử dụng PRP trong điều trị các bệnh lý, đặc biệt là điều
trị thoái hóa khớp và tổn thương xương khớp.
Dây chằng chéo trƣớc:
Việc áp dụng điều trị PRP liệu pháp mô xương và mô mềm. Các nghiên
cứu nói chung kết luận kết quả tích cực từ phương pháp điều trị này. Việc sửa
chữa tổn thương dây chằng đã được kiểm tra bới Sanchez và cộng sự, dẫn đến
kết quả liền tốt hơn và biến chứng ít hơn sau điều trị PRP cho 100 bệnh nhân
tái tạo dây chằng chéo trước.
Bệnh về cơ:
Việc sử dụng PRP trong điều trị cơ tổn thương vẫn chưa được nghiên
cứu trên người. Một số nghiên cứu về ảnh hưởng trên mô cơ được thực hiện.
Ví dụ, Shen và cộng sự đã công bố rằng pha viêm của việc liền cơ xương đã
được điều khiển bởi yếu tố phát triển, đại thực bào và con đường COX-2[12].
Theo tác giả Schanezz: " Hiệu quả lâm sàng dưới hướng dẫn siêu âm của việc
áp dụng yếu tố phát triển trong liệu pháp vật lý, liệu pháp điện và bài tập đồng
kích cơ cho các vận động viên kết luận giảm đau và sưng, một sự bình phục
hoàn toàn về hiệu lực chức năng trước mong đợi và sự tái sinh mô cơ theo
siêu âm." Không bằng chứng nào về xơ hóa và tái phát lại được tìm thấy ở
mọi vận động viên đã điều trị [13].
Thẩm mỹ;
PRP là nguồn giàu và đa dạng các yếu tố phát triển và cytokine, chúng
được kích hoạt sau khi viêm vào mô đích. Tiểu cầu được kích hoạt nội sinh
bởi yếu tố gây đông. Xem xét các thụ thể đặc biệt gắn trên bề mặt tế bào, một
vài quá trình nội bào được kích hoạt, sự tăng ECM (Facilitate extracellular
matrix) và nâng cao sự tái sinh và biệt hóa tế bào. Sự tái tạo mô là kết quả của
quá trình tăng sinh, biệt hóa và di cư tế bào.
MMP (Matrix metaloproteins) liên quan đến quá trình già hóa bởi sự
thoái hóa collagen và các protein phức bộ ngoại bào khác. Chúng có thể giúp
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
14
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
tái sinh trung bì thông qua bỏ sót các mảnh vỡ collagen nhưng gây hại tới mô
liên kết biểu bì. aPRP tăng tác dụng của protein MMP-1 và MMP-3. Vì vậy
aPRP có thể gây sửa chữa lại ECM thông qua việc kích thích loại bỏ các
thành phần ECM photo-damage. Và bao gồm tổng hợp collagen mới bởi
nguyên bào sợi [14].
Một nghiên cứu khác chứng minh rằng, nồng độ cao PRP tăng tác dụng
của collagen typ I, MMP-1, MMP-2 trên nguyên bào sợi da người. Thêm vào
đó, cải thiện da bị già hóa thông qua mối quan hệ liều đáp ứng (doseresponse) được nhận thấy giữa sự tăng sinh TBG trung mô và nồng độ tiểu
cầu cao. Mặt khác, cơ chế nữa của PRP cho sự trẻ hóa da và thông qua sự
tăng sản xuất acid hyaluronic. Acid này hấp thu nước, làm cho phức bộ acid
hyaluronic phồng lên, tăng thể tích và căng da. Nó cũng thúc đẩy tăng sinh tế
bào, tổng hợp phức hợp ngoại bào và giúp cho việc điều chỉnh đường kính sợi
collagen [14]
1.2. TẾ BÀO GỐC VÀ TẾ BÀO GỐC TỪ MÔ MỠ
1.2.1. Tế bào gốc
Tế bào gốc (TBG) là các tế bào chưa có chức năng chuyên biệt, có tiềm
năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau và có khả năng tự thay mới
(Self-Renewal). Các tế bào này là các tế bào chưa biệt hóa (Unspecialized
Cell) hoặc đang ở những giai đoạn khác nhau nhưng chưa kết thức quá trình
biệt hóa (Tế bào vạn tiềm năng, tế bào đa tiềm năng, tế bào ít tiềm năng, tế
bào đơn tiềm năng), do vậy chúng có thể đi theo chiều hướng khác nhau để
tạo thành nhiều loại tế bào khác nhau [1].
Tự thay mới là khả năng của các TBG tạo ra các tế bào giống hệt chúng
về mức độ biệt hóa. Thông thường các tế bào phân chia theo kiểu đối xứng
(Symetric): từ 1 tế bào tạo ra 2 tế bào giống hệt nhau; các TBG là các tế bào
có khả năng phân chia không đối xứng (Asymetric): từ 1 tế bào tạo ra 2 tế bào
không giống nhau, 1 tế bào giống hệt tế bào ban đầu về mức độ biệt hóa, tế
bào còn lại đã biệt hóa hơn sẽ tiếp tục phân chia như vậy để tạo thánh các tế
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
15
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
bào, cơ quan chuyên biệt [2]. Khả năng tự thay mới và đặc tính chưa có chức
năng chuyên biệt chính là cơ sở cho những tiềm năng ứng dụng to lớn của
công nghê TBG.
Nghiên cứu về TBG có thể cho ta thêm những hiểu biết về quá trình
biệt hóa tế bào và sự phát triển của cơ thể người. Bản chất của quá trình biệt
hóa là việc cắt các gen trong vốn gen chung. Hiểu rõ về quá trình này ta có
thể chủ động tác động và kiểm soát để tạo ra các tế bào như mong muốn hoặc
điều trị các bệnh di truyền.
Trên cơ sở các TBG chưa hoàn tất quá trình biệt hóa và khả năng tăng
sinh mạnh mẽ của chúng, các nhà khoa học có thể chủ động tạo ra các tế bào
giống hệt nhau và ở các giai đoạn sinh lý, bệnh lý khác nhau rất gần với thực
tế lâm sàng, điều này rất có ý nghĩa trong nghiên cứu cơ chế tác dụng cũng
như độc tính của các loại thuốc hay các chế phẩm sinh học.
Có thể nói ứng dụng quan trọng và rộng lớn nhất của TBG là trong điều
trị. Trên cơ sở các TBG có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau,
chúng ta có thể chủ động nuôi cấy TBG trong ống nghiệm sau đó biệt hóa
chúng thành các tế bào như tế bào cơ, tế bào xương, tế bào thần kinh, tế bào
sụn, tế bào tuyến tụy, tế bào cơ tim… rồi ghép vào cơ thể người bệnh để điều
trị một số bệnh lý tim mạch, điều trị Parkinson, tiểu đường, trong lĩnh vực
thẩm mỹ hay thúc đẩy quá trình liền xương.
Trong vài năm trở lại đây, TBG vẫn đang được các nhà khoa học
trong nước dành cho các mỗi quan tâm đặc biệt. TBG trung mô đã được
nghiên cứu nhiều như công trình nghiên cứu của Đỗ Minh Trung và cộng
sự tại Học viện Quân y đã nghiên cứu nuôi cấy biệt hóa tế bào gốc trung
mô màng dây rốn thành tế bào xương [2]. Hiện nay, Việt Nam đã có một số
ngân hàng tế bào gốc được thành lập nhằm lưu trữ nguồn tế bào gốc phục
vụ cho nghiên cứu và điều trị như: Ngân hàng Tế bào gốc MekoStem, Viện
huyết học và truyền máu Hà Nội, Viện huyết học và truyền máu TP Hồ Chí
Minh.
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
16
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
Từ thế kỷ 20 đến nay giới khoa học trên thế giới cũng như trong nước
đã phát hiện và dành có hàng loạt nghiên cứu về lĩnh vực tế bào gốc. Chính
bởi các đặc tính siêu việt và tìm năng ứng dụng đã khiến tế bào gốc thu hút
được nhiều sự quan tâm đến như vậy.
Cơ thể chúng ta có đến hơn 200 loại tế bào khác nhau, tất cả những
loại tế bào này đều hình thành từ một vốn tế bào gốc ở giai đoạn phát triển
sớm nhất của phôi. Trong giai đoạn này, cũng như giai đoạn phát triển sau
đó, các loại tế bào gốc đã hình thành nên tế bào chuyên biệt hay biệt hóa để
rồi thực hiện các chức năng cụ thể trong cơ thể người; ví dụ như tế bào da,
tế bào máu, tế bào cơ và tế bào thần kinh.
1.2.2. Phân loại tế bào gốc
Có nhiều cách để phân loại tế bào gốc như: phân loại dựa theo nguồn
gốc phân lập, phân loại dựa vào tiềm năng biệt hóa và phân loại dựa vào
kiểu tế bào mà chúng biệt hóa.
Phân loại theo tiềm năng biệt hóa:
Dựa vào tiềm năng biệt hóa có thể chia tế bào gốc thành một số
nhóm như sau:
- Tế bào gốc toàn năng: là những tế bào có khả năng biệt hóa thành
tất cả các loại tế bào cơ thể từ một tế bào ban đầu. Tế bào toàn năng có khả
năng phát triển thành thai nhi, tạo nên một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh.
Trứng đã thụ tinh (hợp tử) và các tế bào được sinh ra từ những lần phân
chia đầu tiên của tế bào trứng đã thụ tinh (giai đoạn 2 - 4 tế bào – các
blastosomer) là các tế bào gốc toàn năng, có khả năng phân chia và biệt
hóa ra tất cả các dòng tế bào để tạo nên một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh.
- Tế bào gốc vạn năng: là những tế bào có khả năng biệt hóa thành
tất cả các tế bào của cơ thể có nguồn gốc từ ba lá mầm phôi – lá trong, lá
giữa và lá ngoài. Ba lá mầm phôi này là nguồn gốc của tất cả các loại tế
bào chuyên biệt khác nhau của cơ thể. Khác với tế bào gốc toàn năng, các
tế bào gốc vạn năng không thể phát triển thành thai, không tạo nên được
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
17
GVHD: Đỗ Minh Trung
Khóa luận tốt nghiệp
Viện Đại học Mở Hà Nội
một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh mà chỉ có thể tạo nên được các tế bào, mô
nhất định. Các tế bào gốc phôi lấy từ khối tế bào bên trong ba lá mầm phôi
là những tế bào gốc vạn năng.
Hình 2.2: Tế bào gốc toàn năng, vạn năng và đa năng.
(Nguồn:)
- Tế bào gốc đa năng: là những tế bào có khả năng biệt hóa thành
nhiều loại tế bào của cơ thể từ một tế bào ban đầu. Các tế bào được tạo
thành nằm trong một hệ tế bào có liên quan mật thiết, ví dụ chỉ tạo nên các
tế bào máu (bao gồm hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu lympho…), hoặc chỉ tạo
nên các tế bào của hệ thống thần kinh. Thường thì các tế bào gốc trưởng
thành như tế bào gốc tạo máu, tế bào gốc thần kinh chỉ có tính đa năng;
nhưng trong những điều kiện nhất định, chúng vẫn có thể chuyển biệt hóa
và trở nên có tính vạn năng.
- Tế bào gốc đơn năng: còn gọi là tế bào định hướng đơn dòng hay tế
bào đầu dòng (progenitor cells), là những tế bào gốc chỉ có khả năng biệt
hóa theo một dòng. Ví dụ mẫu tiểu cầu, tế bào định hướng dòng lympho, tế
bào định hướng dòng hồng cầu, dòng bạch cầu.... Trong điều kiện bình
SVTH: Bùi Thị Ngọc Anh
18
GVHD: Đỗ Minh Trung