Phát hiện cách cholesterol gây đau tim

Thực tế, từ lâu, các nhà khoa học đã biết rằng, cholesterol LDL là yếu tố góp phần gây ra bệnh tim mạch.

Viện Y tế Quốc gia (NIH) - cơ quan nghiên cứu hàng đầu của Chính phủ Mỹ - đã có khám phá quan trọng có thể giúp tạo ra các loại thuốc mới để giảm cholesterol “xấu” và hy vọng ngăn ngừa những cơn đau tim và đột quỵ.

Chiến lược tiềm năng

Theo các nhà nghiên cứu, phần thú vị của câu chuyện đó không chỉ là về khám phá, mà còn là công nghệ để thực hiện: Loại kính hiển vi có khả năng “đóng băng” các phân tử cholesterol LDL (thường được biết đến là cholesterol “xấu”). Từ đó, cho phép các nhà nghiên cứu lần đầu tiên có được cái nhìn chi tiết về cấu trúc của LDL. Đồng thời, giúp tìm ra những cách mới để ngăn chặn sự tích tụ LDL trong cơ thể.

Công nghệ kính hiển vi điện tử lạnh cho phép các nhà khoa học của NIH quan sát cách cholesterol “xấu” tích tụ trong máu. Những người phát minh ra kính hiển vi đã giành giải Nobel năm 2017. Công nghệ này hứa hẹn sẽ mang lại những đột phá về mọi mặt trong khoa học.

NIH cho biết, việc nghiên cứu bằng công cụ này sẽ mang lại những lợi ích lớn cho sức khỏe con người. Bởi, điều đó cho phép các nhà nghiên cứu lần đầu tiên quan sát cách cholesterol “xấu”, được gọi là lipoprotein-cholesterol mật độ thấp hoặc LDL-C, tích tụ trong cơ thể và gây ra những cơn đau tim cũng như đột quỵ ở người có cholesterol LDL cao về mặt di truyền. Tình trạng đó được gọi là tăng cholesterol máu có tính gia đình.

Rối loạn di truyền khiến mức cholesterol LDL tăng đột biến và duy trì ở mức cao. Theo NIH, tình trạng này bắt đầu từ khi trẻ sinh ra và có thể gây ra những cơn đau tim ở độ tuổi sớm. Các nhà nghiên cứu hy vọng, bước đột phá này sẽ giúp chữa tăng cholesterol máu gia đình (FH) - căn bệnh ảnh hưởng đến 1/250 người Mỹ và làm tăng khả năng tử vong do bệnh động mạch vành ở độ tuổi trẻ.

Hiện nay, hầu hết những người mắc FH đều điều trị bằng cách dùng statin hoặc các loại thuốc khác. Tuy nhiên, trước đó, cách LDL tích tụ thực sự trong cơ thể vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Tháng 12/2024, phát hiện mới của NIH cho phép các chuyên gia chụp một loại ảnh tĩnh của phân tử.

Tiến sĩ Alan Remaley, nhà nghiên cứu cấp cao về chuyển hóa lipoprotein tại NIH cho biết, những phát hiện này cung cấp hiểu biết mới có thể dẫn đến sự ra đời của các loại thuốc mới trong tương lai. Tiến sĩ Remaley giải thích: “Những phát hiện của chúng tôi cung cấp một chiến lược mới tiềm năng để tăng khả năng liên kết và loại bỏ LDL khỏi quá trình lưu thông của thụ thể LDL”.

Tiến sĩ Aditi Das và Tiến sĩ MG Finn - tác giả nghiên cứu, đã giải thích rằng, công nghệ này đại diện cho một cuộc cách mạng trong sinh học và hóa sinh. Bởi, nó cho phép các nhà khoa học xác định cấu trúc của những phân tử sinh học một cách chi tiết. Cách thức hoạt động của các phân tử được xác định bởi cấu trúc của chúng.

“Khi biết rõ cấu trúc của các phân tử, chúng ta có một manh mối lớn về cách chúng hoạt động, cách sửa chữa nếu chúng bị lỗi hoặc ngăn chặn nếu chúng gây hại. Thiên nhiên là kiến trúc sư phân tử tối cao và chúng ta cần các kỹ thuật như cryo-EM để tìm hiểu chi tiết điều đó”, nhà nghiên cứu Finn giải thích.

Lý do LDL gây hại

Bước đột phá là NIH có thể bảo tồn cấu trúc của LDL, tạo ra một loại khung hình đóng băng thực sự. Từ đó, giữ LDL trong một dạng băng cho phép nhìn thấy bằng kính hiển vi điện tử.

Các hình ảnh được gửi đến một thuật toán máy tính, sau đó xây dựng mô hình 3D của phân tử. Nhà nghiên cứu Finn cho biết, máy cryo-electron có giá từ 2 đến 3 triệu USD cho mỗi thiết bị. Máy đã trở thành công cụ thiết yếu cho nghiên cứu sinh học và y sinh học hiện đại.

Thực tế, từ lâu, các nhà khoa học đã biết rằng, cholesterol LDL là yếu tố góp phần gây ra bệnh tim mạch. Tuy nhiên, trước khi NIH phát hiện ra, các nhà nghiên cứu vẫn chưa thể quan sát được quá trình này. LDL khiến các chất béo lắng đọng, được gọi là mảng bám, tích tụ trong thành động mạch. Đây là nguyên nhân chính gây ra bệnh tim.

Mục đích của LDL không hoàn toàn có hại. Thực tế, công việc của nó là vận chuyển cholesterol đến các tế bào để tạo năng lượng, sửa chữa hoặc sản xuất hormone. Tuy nhiên, LDL dư có hại. Bởi, gan sản xuất quá nhiều LDL khi chúng ta ăn chất béo không lành mạnh (như chất béo bão hòa và chất béo chuyển hóa), góp phần gây ra nguy cơ tim mạch.

LDL thừa trong máu có thể bị kẹt trong động mạch, gây viêm và thu hẹp mạch máu. Theo thời gian, sự tích tụ mảng bám này có thể làm giảm lưu lượng máu hoặc vỡ, hình thành cục máu đông chặn nguồn cung cấp máu cho tim hoặc não.

Từ đó, dẫn đến đau tim hoặc đột quỵ. Chất béo bão hòa có trong các sản phẩm động vật (như bơ, pho mát, thịt mỡ) và một số loại dầu nhiệt đới (như dầu dừa và dầu cọ). Ăn quá nhiều thực phẩm có nhiều chất béo bão hòa có thể làm tăng cholesterol LDL.

Chất béo chuyển hóa có trong bơ thực vật, mỡ cừu, đồ nướng và thực phẩm chiên. Theo Hiệp hội Tim mạch Mỹ, chất béo chuyển hoá làm tăng đáng kể cholesterol LDL trong khi làm giảm cholesterol HDL (tốt), khiến chúng có tác hại lớn.

Theo Tiến sĩ Danny J. Eapen, thuộc Trung tâm Phục hồi chức năng tim mạch tại Bệnh viện Emory St. Joseph và Trường Y khoa Đại học Emory, để duy trì sức khỏe tim mạch, phương pháp tốt nhất là thay thế các chất béo này bằng những lựa chọn không bão hòa có trong cá, các loại hạt, hạt giống, quả bơ và dầu thực vật. Dầu ô liu cũng có thể giúp hạ cholesterol, đặc biệt là khi nó thay thế các chất béo có hại như bơ và bơ thực vật.