Những dấu hiệu lão hóa quen thuộc thường thấy trong gương như da nhăn nheo chảy xệ, tóc bạc, hay sự suy giảm về sức khỏe không chỉ là những thay đổi ở bên ngoài mà chúng bắt đầu từ sâu bên trong cơ thể, tại cấp độ tế bào khi ngay cả DNA cũng có dấu hiệu tích lũy thương tổn theo thời gian.

Thế nhưng một số loài động vật dường như đã tìm ra cách tạm thời làm chậm hay thậm chí đảo ngược quá trình tự nhiên này, chẳng hạn như loài vượn cáo lùn đuôi mập Madagascar.

Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Đại học Duke và Đại học California, San Francisco, loài linh trưởng nhỏ bé có kích thước bằng chuột hamster này đã phát triển một cơ chế bảo vệ các DNA khỏi bị tổn thương, giúp chúng có thể đảo ngược quá trình lão hóa tế bào trong suốt quá trình ngủ đông.

Bà Marina Blanco, tác giả chính của dự án, cho biết khả năng đặc biệt này của chúng có liên quan đến các “nắp bảo vệ” bé nhỏ ở đầu nhiễm sắc thể được gọi là các telomere. Thông thường, các đoạn nhỏ của telomere mất dần trong quá trình phân chia tế bào khiến chúng trở nên ngắn lại theo tuổi tác. Những tác động như căng thẳng mãn tính, lối sống ít vận động và tình trạng thiếu ngủ giúp đẩy nhanh quá trình suy giảm này, cuối cùng telomere sẽ trở nên quá ngắn để có thể cung cấp sự bảo vệ DNA khiến các tế bào mất dần khả năng hoạt động.

Thế nhưng telomere ở vượn cáo lùn không những không bị ngắn lại mà còn được kéo dài ra trong quá trình ngủ đông, giúp trẻ hóa tế bào của chúng một cách hiệu quả, theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Biology Letters.

Cơ chế ngủ đông bí ẩn

Mỗi mùa đông, vượn cáo lùn trú ẩn trong các hốc cây hoặc hang động dưới lòng đất trong suốt 7 tháng. Cơ thể chúng rơi vào trạng thái tạm dừng hoạt động hay còn được biết đến là quá trình "ngủ đông". Trong giai đoạn này, nhịp tim của chúng giảm từ 200 lần/phút xuống chỉ còn dưới 8 lần/phút, nhiệt độ cơ thể giảm mạnh và tốc độ hô hấp chỉ diễn ra khoảng 10 phút/lần.

Loài vượn cáo lùn có thân nhiệt lạnh ngắt trong quá trình ngủ đông, và duy trì trạng thái này khoảng 1 tuần trước khi buộc phải ấm lên trong thời gian ngắn. Thế nhưng trớ trêu thay, đây lại là chúng ngủ bù, sau đo lại trở lại trạng thái hôn mê khi chờ mùa bội thu trở lại.

Để nghiên cứu, các nhà khoa học đã theo dõi 15 con vượn cáo lùn trước, trong và sau khi ngủ đông tại Trung tâm vượn cáo Duke. Chúng được cung cấp một hang động nhân tạo, nhiệt độ môi trường giảm dần từ 77 độ F xuống tầm giữa 50 độ F để mô phỏng mùa đông trong môi trường bản địa.

Một nhóm được cung cấp thức ăn sau khi thức dậy và hoạt động, một nhóm thì không ăn uống hay di chuyển trong suốt mùa đông kéo dài và sống nhờ lượng mỡ dự trữ ở đuôi như cách chúng thường làm trong tự nhiên.

Kết quả bất ngờ khi phân tích telomere cho thấy những con vượn cáo “hôn mê sâu” trong suốt thời gian ngủ đông có các telomere kéo dài ra thay vì rút ngắn, khiến các tế bào của chúng trẻ trung hơn. Trong khi đó, những con vượn cáo được cho ăn và tỉnh táo trong giai đoạn ngủ đông không có sự kéo dài telomere này.

Tuy nhiên nghiên cứu cho thấy những thay đổi này chỉ mang tính tạm thời. Hai tuần sau khi thoát khỏi trạng thái ngủ đông, các telomere của chúng trở lại chiều dài ban đầu. Theo các chuyên gia, quá trình này có thể là một cơ chế giúp chúng chống lại bất kỳ tổn thương tế bào nào có thể xảy ra trong giai đoạn “hâm nóng lại” của loài vật này.

Theo bà Greene, đồng tác giả nghiên cứu, quá trình này giống như việc khởi động lại một chiếc xe sau một thời gian nằm im không sử dụng trong thời tiết lạnh giá. Sự thay đổi đột ngột sẽ “thách thức cơ thể đến mức cực đoan, từ 0 đến 100”.

Hiện tượng kéo dài telomere tương tự đã được ghi nhận ở những người trải qua môi trường căng thẳng như việc dành 1 năm ngoài không gian hay sống nhiều tháng dưới nước.

Cơ chế kéo dài telomere giúp thêm sự sống cho tế bào dường như giúp loài vượn cáo lùn này có thể sống gần 30 năm, lâu gấp đôi so với các loài linh trưởng khác cùng kích thước.

Mối liên quan giữa tuổi thọ và việc chỉnh sửa telomere có thể vẫn còn nhiều bí ẩn. Nhưng theo giáo sư Elizabeth Blackburn, người từng được trao giải Nobel nhờ các nghiên cứu về telomere, việc tìm câu trả lời cho cơ chế này có thể sẽ giúp các nhà khoa học phát triển những phương thức mới giúp ngăn ngừa hay điều trị những căn bệnh liên quan đến tuổi tác mà không làm tăng nguy cơ phân chia tế bào không kiểm soát – một cơ chế dẫn đến ung thư.