Tóc con người không mọc theo cách giới khoa học từng nghĩ

Một nghiên cứu hình ảnh mới vừa hé lộ rằng tóc con người không “được đẩy lên” từ chân tóc, như những gì sách giáo khoa sinh học vẫn mô tả suốt nhiều thập kỷ. Thay vào đó, sợi tóc được kéo lên trên nhờ một mạng lưới tế bào chuyển động tinh vi mà trước đây con người chưa từng quan sát được. Phát hiện này có thể làm thay đổi cách giới khoa học tiếp cận các vấn đề như rụng tóc, tái tạo mô và y học tái sinh.

Lực ẩn phía sau quá trình mọc tóc

Các nhà nghiên cứu từ L’Oréal Research & Innovation và Đại học Queen Mary London đã sử dụng công nghệ chụp ảnh 3D thời gian thực trên tế bào sống để theo dõi từng tế bào bên trong nang tóc người được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Kết quả, được công bố trên tạp chí Nature Communications , cho thấy các tế bào ở outer root sheath (lớp bao quanh sợi tóc) không đứng yên, mà di chuyển theo hình xoắn ốc hướng xuống dưới.

Chính chuyển động này tạo ra lực kéo hướng lên, giúp sợi tóc trồi lên khỏi da đầu, trái ngược hoàn toàn với giả thuyết cũ cho rằng tóc được đẩy ra ngoài bởi các tế bào phân chia ở phần gốc nang tóc.

Tiến sĩ Inês Sequeira, đồng tác giả nghiên cứu tại Queen Mary, cho biết:
“Trong nhiều thập kỷ, người ta tin rằng tóc mọc lên do các tế bào ở chân tóc liên tục phân chia và đẩy sợi tóc lên trên. Nhưng chúng tôi phát hiện rằng tóc thực chất được kéo lên chủ động, bởi mô xung quanh hoạt động giống như một động cơ tí hon.”

Để kiểm chứng giả thuyết mới, nhóm nghiên cứu đã chặn quá trình phân chia tế bào bên trong nang tóc, với kỳ vọng rằng tóc sẽ chậm mọc hoặc ngừng phát triển. Điều bất ngờ là tóc vẫn tiếp tục mọc với tốc độ gần như không đổi.

Ngược lại, khi họ can thiệp vào actin – một loại protein giúp tế bào co rút và di chuyển – tốc độ mọc tóc giảm hơn 80%. Các mô phỏng máy tính sau đó xác nhận rằng lực kéo sinh ra từ chuyển động phối hợp của các tế bào ở lớp ngoài nang tóc là yếu tố bắt buộc để giải thích tốc độ phát triển thực tế của sợi tóc.

Công nghệ hình ảnh 3D mở ra góc nhìn hoàn toàn mới

Tiến sĩ Nicolas Tissot, tác giả chính của nghiên cứu từ nhóm Advanced Research của L’Oréal, cho biết nhóm đã sử dụng một phương pháp hình ảnh hoàn toàn mới: hiển vi 3D time-lapse theo thời gian thực.

Theo ông, hình ảnh tĩnh chỉ cho thấy những “ảnh chụp rời rạc”, trong khi công nghệ 3D time-lapse mới thực sự giúp giải mã các quá trình sinh học phức tạp, động và liên tục bên trong nang tóc. Nhờ đó, các nhà khoa học có thể quan sát động học tế bào, mô hình di chuyển và tốc độ phân bào, cũng như mô phỏng chính xác các lực cơ học được tạo ra tại chỗ.

Tiến sĩ Thomas Bornschlögl, đồng tác giả khác từ L’Oréal, nhận định rằng phát hiện này cho thấy sự phát triển của tóc không chỉ phụ thuộc vào phân chia tế bào, mà còn dựa rất lớn vào cơ chế kéo chủ động của lớp outer root sheath.

Cách hiểu mới về “cơ học của nang tóc” này mở ra nhiều cơ hội nghiên cứu các rối loạn về tóc, thử nghiệm thuốc mới, cũng như ứng dụng trong kỹ thuật mô và y học tái sinh. Việc hiểu rõ các lực cơ học, bên cạnh yếu tố sinh hóa, có thể giúp thiết kế những phương pháp điều trị rụng tóc hiệu quả hơn trong tương lai.

Dù nghiên cứu hiện mới được thực hiện trên nang tóc người nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, nhóm tác giả tin rằng những phát hiện này mang lại manh mối quan trọng cho khoa học về tóc và cho thấy vai trò ngày càng lớn của vật lý sinh học trong việc hình thành các cơ quan quen thuộc của cơ thể con người.