Sẹo thần kinh đệm (gliosis) là một quá trình tế bào phản ứng liên quan đến astrogliosis xảy ra sau tổn thương hệ thần kinh trung ương. Tương tự như sẹo của các cơ quan và mô khác, sẹo thần kinh đệm là cơ chế của cơ thể để bảo vệ và bắt đầu quá trình chữa lành. Và trong bối cảnh các bệnh thoái hóa thần kinh, việc hình thành sẹo thần kinh đệm đã được chứng minh là có cả tác dụng có lợi và bất lợi.
Vai trò của sẹo thần kinh đệm là vừa tái tạo tính toàn vẹn của mô vừa có khả năng cản trở sự phục hồi của tế bào thần kinh.
Các thành phần của sẹo thần kinh đệm bao gồm tế bào hình sao phản ứng, tế bào thần kinh đệm siêu nhỏ, tế bào nội mô và nguyên bào sợi. Tế bào hình sao phản ứng là thành phần tế bào chính của sẹo thần kinh đệm. Khi tổn thương xảy ra, các tế bào này trải qua những thay đổi về hình thái và tăng cường tổng hợp protein axit fibrillary thần kinh đệm (GFAP). GFAP là một protein sợi trung gian quan trọng cho phép tế bào hình sao tổng hợp nhiều cấu trúc khung tế bào hơn và hình thành mạng lưới sợi dày đặc để lấp đầy khoảng trống do các tế bào thần kinh chết để lại.
Trong quá trình này, tế bào hình sao phản ứng cũng tiết ra nhiều loại phân tử có hoạt tính sinh học để điều chỉnh ma trận ngoại bào, nhưng hiện tượng này cũng thúc đẩy sự ức chế sự phát triển của dây thần kinh. Microglia, những người tham gia hệ thống miễn dịch trong hệ thống thần kinh trung ương, được kích hoạt nhanh chóng sau chấn thương và tiết ra nhiều loại cytokine và các yếu tố thần kinh. Sự tiết ra các yếu tố này phụ thuộc vào khoảng cách của microglia từ vị trí tổn thương. nhiều phân tử có hoạt tính sinh học được tiết ra hơn.
Một trong những chức năng chính của sẹo thần kinh đệm là thiết lập lại tính toàn vẹn về mặt vật lý và hóa học của hệ thần kinh trung ương, điều này được thực hiện bằng cách tạo thành một rào cản trên vùng bị thương. Rào cản này ngăn chặn sự lây lan của nhiễm trùng vi khuẩn và tổn thương tế bào. Ngoài ra, sẹo thần kinh đệm có thể kích thích quá trình tân mạch để cải thiện việc cung cấp dinh dưỡng, hỗ trợ và trao đổi chất cho mô thần kinh bị tổn thương.
Sẹo thần kinh đệm tuy có tác dụng bảo vệ nhưng cũng có thể cản trở quá trình tái tạo dây thần kinh. Khi hệ thống thần kinh trung ương bị tổn thương, các sợi trục cố gắng sửa chữa vùng bị tổn thương và sự hình thành sẹo thần kinh đệm sẽ ngăn cản quá trình này. Cụ thể, tế bào hình sao hình thành các mối nối khoảng cách dày đặc, hoạt động như một rào cản vật lý đối với sự tái tạo sợi trục.
Sự kết hợp giữa tế bào hình sao và màng đáy tạo ra môi trường hóa học khắc nghiệt cho sợi trục phát triển.
Sự hình thành sẹo thần kinh đệm là một quá trình phức tạp trong đó một số chất trung gian phân tử chính, chẳng hạn như biến đổi yếu tố tăng trưởng beta (TGF-β), đóng vai trò quan trọng. Những yếu tố này tăng nhanh sau chấn thương và thúc đẩy quá trình tăng sinh thần kinh đệm và hình thành mạch. Tuy nhiên, TGF-β cũng kích thích tế bào hình sao tiết ra các protein ức chế tăng trưởng, điều này càng hạn chế khả năng phục hồi thần kinh.
Khi khám phá cách ức chế hoặc giảm sẹo thần kinh đệm, một số kỹ thuật đã được đề xuất và chứng minh tính hiệu quả của chúng. Ví dụ, việc sử dụng các chất ức chế CDK như Olomoucine đã được chứng minh là làm tăng khối lượng 788 và giảm sẹo thần kinh đệm, từ đó thúc đẩy quá trình tái tạo dây thần kinh. Ngoài ra, việc ức chế phosphodiesterase 4 (PDE4) cũng cho thấy khả năng kích thích sự phát triển của sợi trục và giảm sự hình thành sẹo thần kinh đệm.
Sự kết hợp của các phương pháp này có thể hỗ trợ các phương pháp điều trị lâm sàng trong tương lai nhằm đạt được khả năng tái tạo thần kinh và phục hồi chức năng tốt hơn.
Khi nghiên cứu tiếp tục, việc hiểu được bản chất kép của sẹo thần kinh đệm sau chấn thương thần kinh ngày càng trở nên quan trọng. Chúng không chỉ cung cấp sự bảo vệ và hỗ trợ cần thiết mà còn có thể đóng vai trò là trở ngại cho quá trình tái tạo thần kinh. Các chiến lược trong tương lai có thể nằm ở việc tìm ra những cách hiệu quả để điều chỉnh sự hình thành sẹo thần kinh đệm nhằm đạt được kết quả sửa chữa lý tưởng. Những tiến bộ trong công nghệ có thể cho phép chúng ta tìm ra giải pháp tốt hơn, nhưng những thách thức mới vẫn nằm ở đâu?