Exosome: Công nghệ hồi sinh làn da

Exosome là các hoạt chất sinh học mới nổi liên quan đến nhiều hoạt động sinh học và tế bào của da. Các túi màng nhỏ có kích thước nano này (30-100nm) được tiết ra bởi tất cả các tế bào nhân chuẩn, bao gồm cả tế bào da. Exosome, từng được cho là một phương pháp loại bỏ chất thải tế bào, hiện được xem là phương tiện liên lạc giữa các tế bào quan trọng. Exosome chứa hàng hóa bao gồm mRNA, miRNA, protein như cytokine và các yếu tố tăng trưởng cũng như lipid có nguồn gốc từ tế bào chủ và chỉ đạo các phản ứng tế bào khác nhau trong tế bào đích. Để ảnh hưởng đến hoạt động sinh học, các exosome phải được các thụ thể bề mặt nhận ra, hợp nhất với màng tế bào đích và được tế bào đích tiêu hóa thông qua quá trình nội tiết.

Tế bào gốc trung mô (MSC) là các tế bào đa năng có tác dụng điều hòa miễn dịch và dinh dưỡng. Chúng có thể được thu hoạch dễ dàng từ mô mỡ của con người và được sử dụng trong ghép mỡ để tạo hiệu ứng làm đầy. Các tế bào gốc có nguồn gốc từ mô mỡ (ADSC) có khả năng tái tạo thúc đẩy sự tăng sinh, di cư và hoạt động bài tiết của tế bào sừng và nguyên bào sợi. Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng có thể thu được nhiều tác dụng có lợi của ADSC bằng cách sử dụng các chiết xuất không có tế bào có chứa các cytokine và túi ngoại bào, chẳng hạn như exosome. Việc sử dụng exosome cho các ứng dụng trị liệu phụ thuộc vào kỹ thuật nuôi cấy tế bào với nuôi cấy 3-D được ưa chuộng. Các kỹ thuật phân lập, chẳng hạn như siêu ly tâm, siêu lọc và kết tủa, được yêu cầu để tạo ra các exosome chất lượng cao phù hợp cho mục đích thương mại. Exosome không gây phản ứng miễn dịch và an toàn như phương pháp điều trị tại chỗ. Exosome có tiềm năng to lớn là thành phần trị liệu và mỹ phẩm.

Exosome đã được nghiên cứu trong nhiều tình trạng da. Chữa lành vết thương được chia thành năm giai đoạn: viêm, biểu mô hóa, co vết thương, lắng đọng collagen và tu sửa. Giao tiếp giữa các tế bào là điều cần thiết trong quá trình chữa lành vết thương vì nó đòi hỏi nỗ lực phối hợp của tế bào sừng, nguyên bào sợi, đại thực bào và tế bào viêm. Exosome từ đại thực bào thúc đẩy quá trình lành vết thương bằng cách kích thích sự hình thành mạch và tăng sinh tế bào. Các exosome có nguồn gốc từ đại thực bào này gây ra sự chuyển đổi từ đại thực bào M1 thành đại thực bào M2, dẫn đến tăng cường di chuyển nguyên bào sợi, sản xuất collagen và hình thành ống tế bào nội mô. Các exosome ADSC được nạp trong hydrogel dựa trên alginate có chức năng như một giàn giáo đã được chứng minh là cung cấp sự giải phóng liên tục các vật liệu có hoạt tính sinh học vào vị trí vết thương ở động vật. Băng này thúc đẩy quá trình đóng vết thương, tổng hợp collagen và hình thành mạch. Ngoài ra, exosome có thể giúp giảm thiểu sự hình thành sẹo. đã chứng minh rằng các exosome MSC của con người đã thúc đẩy quá trình lành vết thương đồng thời giảm độ rộng của sẹo. Quá trình tái tạo biểu mô tăng tốc có liên quan đến việc hình thành sẹo ít hơn. Những nghiên cứu này chỉ ra rằng exosome hứa hẹn là một phương pháp tiếp cận không có tế bào để tăng cường khả năng chữa lành vết thương và giảm sẹo.

Sắc tố da là nỗ lực phối hợp giữa tế bào hắc tố và tế bào sừng. Cả hai loại tế bào đều có thể tiết ra exosome và có thể lấy exosome của nhau. Được biết, các exosome có nguồn gốc từ tế bào sừng có chứa miRNA và các yếu tố hòa tan khác có liên quan đến điều chế sắc tố. Các exosome được phân lập từ các tế bào sừng bị chiếu tia UVB có chứa miR-3196 làm tăng hàm lượng melanin của các tế bào hắc tố ở người cho thấy rằng các exosome bị thay đổi có thể đóng một vai trò trong việc hình thành sắc tố da do tia cực tím. Các nghiên cứu sâu hơn về vai trò của exosome trong trao đổi chéo giữa melanocytes và keratinocytes có thể cung cấp những cách mới để điều chỉnh quá trình sản xuất sắc tố.

Các nghiên cứu gần đây cho thấy exosome có thể hữu ích trong chứng rụng tóc. Các exosome của tế bào nhú ở da (DPC) được tiêm vào các nang lông ở các giai đoạn khác nhau đã đẩy nhanh quá trình khởi phát quá trình anagen, làm chậm quá trình catagen, kéo dài sợi lông và dẫn đến các vùng phồng lớn hơn ở chuột. Các exosome DPC người được nuôi cấy 3-D đã thúc đẩy các DPC và khả năng tồn tại của lớp vỏ ngoài của rễ, tăng biểu hiện của yếu tố tăng trưởng giống insulin (IGF) 1, yếu tố tăng trưởng tế bào sừng và yếu tố tăng trưởng tế bào gan. Chúng cũng tạo điều kiện thuận lợi cho sự kéo dài trục tóc của các nang tóc được nuôi cấy ở người và tạo ra quá trình anagen từ telogen và quá trình anagen kéo dài ở chuột. Theo đó, exosome tế bào nhú ở da hứa hẹn ngăn ngừa và điều trị rụng tóc.

Exosomes cũng được quan tâm để trẻ hóa da. Các exosome từ nguyên bào sợi ở da người (HDF) được nuôi cấy 3-D được đưa vào da của những con chuột được chụp ảnh bằng cách tiêm không cần kim. HDF exosome tăng procollagen 1 và giảm MMP-1 bằng cách điều chỉnh giảm TNF-α và tăng TGF-Β. Các exosome HDF cũng dẫn đến sự gia tăng lớn hơn trong sự lắng đọng collagen ở da khi so sánh với các exosome có nguồn gốc từ tế bào gốc tủy xương. Các tế bào gốc đa năng trong môi trường nuôi cấy đã tạo ra các exosome làm giảm nhẹ những thay đổi được thấy ở các nguyên bào sợi ở người già. Các exosome này làm giảm biểu hiện của beta galactosidase, MMP1, MMP 3 và phục hồi biểu hiện mRNA của collagen loại I. Các exosome ADSC ở người được tiêm dưới da vào vùng da bị quang hóa của chuột làm giảm rõ rệt độ dày biểu bì và tăng độ dày trung bì của da bị quang hóa trong bảy ngày. Có sự gia tăng biểu hiện mRNA của collagen loại 1 trong khi collagen loại III, MMP 1 và MMP 3 bị giảm. Kiến thức của chúng ta về vai trò của exosome đối với sinh lý da vẫn còn sơ khai, nhưng những nghiên cứu này cho thấy exosome có thể là điều quan trọng tiếp theo trong chăm sóc da tại chỗ.

Exosome là gì?

Định nghĩa của exosome là “loại túi ngoại bào nhỏ nhất có kích thước (đường kính) từ 30 đến 150 nm.” Các túi ngoại bào có hình dạng giống như hình cầu liên kết hai lớp lipid có chứa và bảo vệ các hàng hóa truyền tín hiệu tế bào quan trọng như protease (MMP), các cytokine gây viêm, các yếu tố tăng trưởng, mRNA, miRNA, DNA ty thể và DNA bộ gen.

Chức năng của exosome là gì?

Chức năng của một exosome là cho phép các tế bào giao tiếp với nhau bằng các hình thức giao tiếp ổn định nếu được bảo vệ bởi màng lipid kép của exosome. Exosome phải còn nguyên vẹn để chuyển nội dung và thông điệp đến mô đích.

Nguồn gốc của Exosome

Exosome xuất hiện tự nhiên và phải được phân lập từ một số loại mô cơ thể. Chức năng của exosome khác nhau tùy thuộc vào nguồn của exosome.
Các exosome được sử dụng trong điều trị da thường đến từ:

• tế bào mỡ (mỡ)
• dây rốn
• nhau thai
• tiểu cầu

Nguồn của mô xác định những thông điệp và hành động mà exosome có. Bởi vì tiểu cầu đóng một vai trò quan trọng như vậy trong việc chữa lành vết thương, hình thành collagen và viêm, tiểu cầu là nguồn exosome tốt nhất để trẻ hóa da. Exosome được phân lập từ tiểu cầu có lợi ích tương tự như phương pháp điều trị PRP dạng tiêm (Huyết tương giàu tiểu cầu) được sử dụng để điều trị lão hóa da.

Làm thế nào exosome được chiết xuất từ ​​mô cơ thể là rất quan trọng. Nếu một exosome không còn nguyên vẹn, nó sẽ không còn chứa các thành phần có lợi (RNA, các yếu tố tăng trưởng) cần thiết cho quá trình trẻ hóa da.

Lợi ích về da của exosome phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

• Nguồn gốc
• Kích thước
• Nội dung
• Chức năng

Liệu exosomes có tốt hơn phương pháp điều trị bằng tế bào gốc để tái tạo da không?

Hiện nay người ta tin rằng nhiều tác dụng có lợi mà tế bào gốc mang lại cho trẻ hóa da thực sự là kết quả của exosome được tiết ra chứ không phải từ tế bào gốc. Điều này có nghĩa là exosome có thể được sử dụng thay vì tế bào gốc. Exosome an toàn hơn và ít tốn kém hơn so với tế bào gốc.

Làm thế nào để exosome gây ra hiệu ứng trên da?

Exosome là các gói màng lipid chứa các phân tử tín hiệu tế bào cho phép các tế bào giao tiếp với nhau. Các exosome được giải phóng khỏi tế bào và di chuyển qua chất dịch cơ thể để đến mục tiêu truyền đạt thông điệp.

Bên trong quả cầu exosome là một không gian được gọi là không gian xen kẽ. Hãy tưởng tượng nó như bên trong của một quả bóng. Không gian xen kẽ này chứa các protein tín hiệu tế bào, các yếu tố tăng trưởng và RNA được bảo vệ bên trong exosome khỏi bị suy giảm.

Exosome hoạt động như thế nào?

Exosome thay đổi cách các tế bào trong cơ thể hoạt động. Chúng thậm chí có thể chuyển vật liệu RNA sang một tế bào khác.

Exosome hoạt động trên các tế bào khác để ảnh hưởng đến:

• Chức năng hệ thống miễn dịch
• Chữa lành vết thương
• Trình tự trao đổi chất
• Exosome chứa gì?

Exosome chứa các loại nội dung khác nhau tùy thuộc vào nguồn và chức năng của chúng.

• mARN
• ARN siêu nhỏ
• yếu tố tăng trưởng
• yếu tố miễn dịch

Nghiên cứu dựa trên bằng chứng về exosome

Có nhiều nghiên cứu về exosome. Dưới đây là một số nghiên cứu về việc sử dụng exosome trên da người.

1. Exosome có nguồn gốc từ tiểu cầu

Một nghiên cứu theo chiều dọc, không ngẫu nhiên xem xét các exosome có nguồn gốc từ tiểu cầu được sử dụng hai lần mỗi ngày trên mặt. Hình ảnh Visia-CR cho thấy sự cải thiện đáng kể về mặt thống kê đối với sức khỏe làn da, tương quan với việc cải thiện vết mẩn đỏ và nếp nhăn trên mặt.

2. Tế bào gốc đa năng do con người tạo ra từ nuôi cấy tế bào

Các exosome được phân lập từ các tế bào gốc đa năng do con người tạo ra đã bảo vệ các nguyên bào sợi của con người trong quá trình nuôi cấy tế bào khi được chiếu xạ bằng tia UVB.

Exosome có nguồn gốc từ tế bào gốc trung mô (MSC-exosome)

Các exosome có nguồn gốc từ tế bào gốc trung mô (MSC-exosome) đã đạt được sự chú ý lớn do chức năng điều hòa miễn dịch và tái tạo của chúng.

Các exosome của tế bào trung mô (MSC exosome) được tạo ra từ các tế bào gốc của mô liên kết và trong một số trường hợp được phân lập từ dịch ối. Chúng đã được chứng minh là:

• Kích thích tăng sinh và di chuyển nguyên bào sợi
• Tăng sản xuất ma trận ngoại bào collagen
• Thúc đẩy sự hình thành mạch
• Điều chỉnh viêm
• Ảnh hưởng đến phản ứng miễn dịch
• Giảm sẹo da