Tế Bào Gốc Thực Vật Và Ứng Dụng

Trong số các chủ đề thịnh hành trong khoa học đời sống, tế bào gốc đã nhận được khá nhiều sự chú ý trong cuộc tranh luận công khai – chủ yếu liên quan đến tiềm năng ứng dụng y sinh và liệu pháp của chúng. Đặc biệt, các tế bào gốc thực vật đại diện cho nguồn gốc cuối cùng của phần lớn thực phẩm chúng ta ăn, khí oxy chúng ta thở, cũng như nhiên liệu chúng ta đốt cháy. Do đó, tế bào gốc thực vật có thể được xếp vào hàng những tế bào quan trọng nhất đối với sức khỏe con người. Nghiên cứu của nhiều phòng thí nghiệm trong những thập kỷ qua đã phát hiện ra một tập hợp các hệ thống tế bào gốc độc lập đáp ứng các nhu cầu chuyên biệt về phát triển và tăng trưởng của thực vật theo bốn chiều. Đáng ngạc nhiên là thiết kế tế bào và phân tử của các hệ thống này tương tự nhau một cách đáng kể, thậm chí giữa các loài khác nhau. Ở một số thực vật sống lâu năm, chẳng hạn như cây gỗ, tế bào gốc thực vật vẫn hoạt động trong hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn năm, cho thấy độ chính xác tinh tế trong việc kiểm soát cơ bản sự tăng sinh, tự đổi mới và biệt hóa. Chính vì thế mà hiện nay, tế bào gốc thực vật đang là nguồn tế bào rất được quan tâm nghiên cứu.

1. Định nghĩa:

Tế bào gốc thực vật là những tế bào chưa biệt hóa bẩm sinh nằm trong mô phân sinh của thực vật. Tế bào gốc thực vật đóng vai trò là nguồn gốc của sức sống thực vật, vì chúng tự duy trì trong khi cung cấp nguồn cung cấp ổn định các tế bào tiền thân để hình thành các mô và cơ quan biệt hóa ở thực vật.

Ngay cả thực vật đã sống hàng nghìn năm, chúng vẫn có thể phát triển các mô mới một cách tự nhiên hàng năm, chẳng hạn như hoa, lá, quả, hạt, rễ, vỏ cây, v.v. Điều này là do trong mô phân sinh đỉnh của chồi cây và chóp rễ, và mô phân sinh bên của tầng sinh gỗ, có các tế bào nguyên thủy và bẩm sinh chưa phân hóa, được gọi là Tế bào mô phân sinh tầng gỗ (CMC), chúng tự duy trì bản thân đồng thời cung cấp nguồn cung cấp ổn định các tế bào tiền thân để hình thành. các mô và cơ quan biệt hóa ở thực vật.

Những cây khi chúng bị hư hại, có thể ngay lập tức tạo ra một khối tế bào để bảo vệ vết thương và đôi khi mọc ra những nhánh mới. Điều này là do khi các tế bào trưởng thành tại các vị trí vết thương bị tổn thương về mặt vật lý hoặc bị kích thích nhân tạo, chúng sẽ được kích thích và trải qua quá trình biệt hóa để tạo ra các tế bào không đủ biệt hóa, được gọi là Mô sẹo (Tế bào biệt hóa AKA, DDC), tạm thời có khả năng sinh sôi nảy nở. và/hoặc tái sinh phôi, và hình thành cành và lá mới tại vết thương.

Tế bào gốc từ thực vật cũng có 2 đặc tính cơ bản tương tự tế bào gốc đó là:

– Khả năng tạo ra tất cả các loại tế bào biệt hóa

– Khả năng tự đổi mới để số lượng tế bào gốc được duy trì.

Tế bào gốc thực vật không bao giờ trải qua quá trình lão hóa nhưng bất tử tạo ra các tế bào chuyên biệt và không chuyên biệt mới, và chúng có tiềm năng phát triển thành bất kỳ cơ quan, mô hoặc tế bào nào trong cơ thể. Vì vậy, chúng là các tế bào toàn năng được trang bị sức mạnh tái tạo để tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây và sản xuất các cơ quan mới trong suốt cuộc đời.

Không giống như động vật, thực vật là bất động. Vì thực vật không thể thoát khỏi nguy hiểm bằng cách chuyển động, nên chúng cần một cơ chế đặc biệt để chống lại các áp lực môi trường khác nhau và đôi khi không lường trước được. Ở đây, thứ giúp chúng có thể chống chọi lại những tác động khắc nghiệt từ bên ngoài và bảo toàn sự sống chính là tế bào gốc – có thể hình thành liên tục và lặp đi lặp lại các cấu trúc và cơ quan mới như lá và hoa sau khi bị tổn thương.

Nghiên cứu và phát triển:

Theo truyền thống, tế bào gốc thực vật được cho là chỉ tồn tại trong SAM và RAM và các nghiên cứu được thực hiện dựa trên giả định này. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng Cambium cũng đóng vai trò là một vị trí thích hợp cho tế bào gốc thực vật: “Tế bào procambium đáp ứng các tiêu chí để trở thành tế bào gốc vì chúng có khả năng tự đổi mới lâu dài và có thể biệt hóa thành một hoặc nhiều loại tế bào chuyên biệt hơn.”

Cambium là một loại mô phân sinh có vách mỏng tồn tại rất ít trong các quần thể nhỏ trong thực vật. Do đặc điểm cấu trúc này, một khi có lực vật lý tác động vào nó, nó rất dễ bị phá hủy trong quá trình phân lập, làm mất đi các đặc tính của tế bào gốc.
Đặc điểm rất dễ bị tổn thương nên việc phân lập tế bào gốc thực vật từ các mô phân sinh gặp nhiều khó khăn. Các nhà khoa học tiến hành nuôi cấy tế bào thực vật bằng cách sử dụng mô sẹo (callus) như một sự thay thế cho tế bào gốc thực vật.
Callus , hoặc các tế bào không biệt hóa, là các tế bào xoma trải qua quá trình phân hóa để tạo ra các tế bào tạo phôi toàn năng , tạm thời có được khả năng tăng sinh và / hoặc tái sinh phôi.. Vì tế bào tạo phôi được coi là tế bào toàn năng dựa trên khả năng tái tạo hoặc phát triển thành phôi trong những điều kiện nhất định, các tế bào chưa biệt hóa thường được coi là tế bào gốc của thực vật.

Tế bào gốc thực vật so với mô sẹo:

Mặc dù mô sẹo thể hiện một số đặc tính giống tế bào gốc trong một thời gian tạm thời và nó đã được nuôi cấy để lấy các hợp chất thực vật hữu ích như một nguồn tế bào gốc thực vật thay thế, mô sẹo và tế bào gốc thực vật về cơ bản là khác nhau. Callus tương tự như tế bào gốc thực vật ở khả năng phân biệt, nhưng cả hai khác nhau về nguồn gốc của chúng. Trong khi tế bào gốc thực vật tồn tại trong các mô phân sinh của thực vật, mô sẹo thu được như một phản ứng tạm thời để chữa lành vết thương trong tế bào xôma.

Hơn nữa, mô sẹo trải qua quá trình phân biệt khi các tế bào biệt hóa có khả năng biệt hóa; nhưng sự biến đổi di truyền là không thể tránh khỏi trong quá trình này vì tế bào bao gồm các tế bào chưa biệt hóa soma từ cây trưởng thành. Không giống như các tế bào gốc thực sự, mô sẹo là không đồng nhất. Do lý do này, sự phân chia tế bào liên tục và ổn định của mô sẹo là rất khó. Do đó, một tế bào gốc thực vật có nguồn gốc từ cambium là một tế bào bất tử trong khi tế bào từ mô sẹo là một tế bào tạm thời khử nguyên sinh thu được từ việc kích thích tế bào xôma.
Hơn nữa, khả năng phân biệt và tăng sinh là khác nhau, sự khác biệt giữa tế bào gốc thực vật và mô sẹo là phổ biến trong nuôi cấy và nghiên cứu. Chỉ các tế bào gốc thực vật được gắn trong mô phân sinh mới có thể phân chia và tạo ra các tế bào biệt hóa đồng thời tạo ra các tế bào gốc mới. Các tế bào bất tử này phân chia vô hạn.

2. Ứng dụng:

2.1 Ứng dụng tế bào gốc thực vật cho da:

Công nghệ tế bào gốc đặc biệt được sử dụng thành công trong các ứng dụng về da: điều trị các tổn thương da như bỏng; các bệnh lý da và chăm sóc da thẩm mỹ; hỗ trợ chất lượng liền sẹo trong ngoại khoa, tăng sinh collagen, phục hồi các vết đứt gãy collagen, tái tạo tế bào mới thay thế tế bào già cỗi hay hư tổn,
Những tế bào gốc thực vật có chứa chất riêng biệt từ cây mẹ. Một vài chất phổ biến có trong hầu hết các loài thực vật như: cen-lu-lo, đường, protein… cộng với một số thành phần hóa học thực vật riêng biệt (như các hợp chất hoạt tính sinh học), đặc trưng cho họ thực vật đó hoặc một số loài là từ những tế bào được chiết xuất.

Tế bào gốc thực vật chứa những chất:

• Axit béo

• Axit nucleic và axit amin,

• Vitamin,

• Enzyme,

• Chất chống oxy hóa,

• Hormone thực vật,

• Chất điều hòa.

Các hợp chất này giúp chống lại căng thẳng và ức chế quá trình lão hóa.

Nuôi dưỡng các tế bào khỏe mạnh:

Dịch tế bào gốc thực vật sẽ len lỏi và thấm sâu vào các tế bào da. Nhờ đó cung cấp cho tế bào da dưỡng chất cần thiết. Tế bào gốc thực vật chứa các tế bào con siêu nhỏ, dễ hấp thụ. Chỉ sau một đêm, làn da mệt mỏi sẽ trở nên căng mọng, phục hồi vẻ đẹp khỏe khoắn vốn có.

Kích thích các tế bào mới nhanh chóng thay thế tế bào cũ:

Tế bào gốc thực vật chứa các hoạt chất enzyme thúc đẩy các hoạt động tế bào. Nhờ đó thúc đẩy quá trình chuyển hóa năng lượng, rút ngắn thời gian thay da sinh học (theo chu kỳ cơ thể con người là 28 ngày).

Bù đắp lượng tế bào thiếu hụt:

Khi bước vào độ tuổi trung niên, các tế bào da giảm dần khả năng phân chia và chậm hình thành tế bào da mới. Tế bào da cũ sỉn màu, khô ráp không còn độ căng do mất Collagen trầm trọng. Từ đó hình thành nếp nhăn, thâm nám, đồi mồi và các vùng trũng.
Tế bào da gốc thực vật sẽ bù đắp lượng tế bào da thiếu hụt. Các tế bào da mới non trẻ sẽ làm đầy lớp biểu bì, giúp da căng mọng, nâng cơ và thay thế tế bào da cũ.

2.2. Ứng dụng tế bào gốc thực vật cho tóc:

Các phương pháp điều trị sử dụng công nghệ tế bào gốc thực vật tích cực có tác dụng làm chậm quá trình lão hóa, giảm sự thoái hóa của nang tóc, kích thích sự hình thành của nang tóc và tăng tuổi thọ của nang tóc để tóc có thể tồn tại lâu hơn trong giai đoạn anagen của tóc. Điều này không chỉ làm giảm rụng tóc mà còn phục hồi tái tạo tóc.

2.3. Ứng dụng tế bào gốc thực vật trong đời sống:

Với khả năng phân chia và hình thành tế bào mới không giới hạn, tế bào gốc là chìa khóa để duy trì sức khỏe.

Tế bào gốc thực vật có tác dụng chữa bệnh và nghiên cứu thuốc. Nhờ việc tìm thấy tế bào gốc, một số căn bệnh mở ra hướng điều trị mới hiệu quả như ung thư, thay thế các tế bào bị hủy hoại (bỏng, hoại tử…), thực phẩm chức năng bổ sung dưỡng chất cho cơ thể. Đây cũng là nguồn nguyên liệu quý giá cho ngành dược phẩm và thực phẩm chức năng.

Nguồn: regenmedic