Bên trong tòa tháp điều hành cơ thể, không phải trái tim cũng không phải bộ não

Trong nền văn minh cổ đại ở Lưỡng Hà, con người không coi não hay trái tim là cơ quan quan trọng nhất của cơ thể. Thay vào đó, họ nghĩ gan mới là nơi chứa đựng linh hồn và cảm xúc. Người Hy Lạp cổ cũng quan niệm niềm vui xuất phát từ gan. Bởi vậy mà hai từ hepatic (gan) và hedonic (sự hài lòng, vui vẻ) được cho là có cùng âm gốc.

Dưới thời Nữ hoàng Elizabeth I ở Anh Quốc, người dân tin rằng gan là nơi sản xuất máu. Vì vậy mà những kẻ nhát gan trông sắc mặt rất nhợt nhạt. Người gan dạ thì sắc mặt trông hồng hào và đầy sức sống, dù cho họ cũng hay nổi giận hoặc cáu kỉnh.

Thế nhưng, ngay cả trong các thời đại lịch sử mà lá gan được tôn thờ nhất, sức mạnh và sự phức tạp của cơ quan này vẫn còn bị đánh giá thấp.

Lá gan có một danh sách nhiệm vụ dài dằng dặc với hơn 300 chức năng. Nó xếp thứ hai chỉ sau bộ não về sự bận rộn. Gan tham gia vào quá trình tiêu hóa thức ăn, biến thực phẩm thành những khối năng lượng và dinh dưỡng mà tế bào có thể sử dụng được.

Nó phân giải và trung hòa những chất độc thâm nhập vào cơ thể, tiết ra một khối lượng hóa chất sinh học khổng lồ, từ hooc-môn, enzyme cho đến các chất chống đông máu và phân tử miễn dịch. Gan cũng kiểm soát nhiều thành phần hóa học trong máu.

Và thực sự kể đến đây, chúng ta mới chỉ bước tới phần mở đầu câu chuyện về lá gan.

Người cổ đại nghĩ rằng gan là cơ quan quan trọng nhất trên cơ thể, nơi chứa đựng linh hồn và cảm xúc

“Chúng ta có máy thở, giúp bạn thở khi lá phổi không còn hoạt động, máy lọc máu khi bạn bị suy thận và trái tim gần như chỉ là chiếc máy bơm, vì vậy chúng ta cũng làm ra được tim nhân tạo”, tiến sĩ Anna Lok, chủ tịch Hiệp hội bệnh gan Hoa Kỳ, trưởng khoa Gan học lâm sàng tại Đại học Michigan cho biết.

“Nhưng nếu gan của bạn bị hỏng, không có một chiếc máy nào có thể thay thế tất các các chức năng của nó. Và hi vọng lớn nhất của bạn lúc này là có một lá gan khác để cấy ghép”.

Các nhà khoa học từ lâu đã gần như thừa nhận chẳng có gì thay thế được gan. Nhưng họ vẫn cố gắng đào sâu nghiên cứu về nó. Càng đào sâu hơn, những hiểu biết mới càng chỉ ra gan là một cơ quan cực kỳ siêu việt.

Trong một nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học đã rất ngạc nhiên khi biết rằng gan có thể co giãn tới 40% trong chu kỳ 24 giờ của một ngày. Mặc dù có sự thay đổi này, các cơ quan xung quanh gan không hề bị ảnh hưởng và nhúc nhích.

Một phát hiện khác nói rằng tín hiệu từ gan có thể hỗ trợ bạn ăn kiêng, đặc biệt nó liên quan đến cảm giác thèm đồ ngọt. Các nhà khoa học cũng phát hiện tế bào gan - làm nhiệm vụ chuyển hóa và cấu tạo nên 80% lá gan của bạn - có những đặc điểm không giống bất kể một tế bào nào khác trên cơ thể.

Chẳng hạn như, trong khi hầu hết các tế bào chỉ có 2 bộ nhiễm sắc thể - hai bộ vật chất di truyền hướng dẫn toàn bộ các hoạt động tế bào – thì tế bào gan có thể chứa tới 8 bộ nhiễm sắc thể làm việc cùng nhau, không dính lại mà cũng không tạo ra ung thư.

Sự dư thừa nhiễm sắc thể trong thế bào gan “siêu dị biệt”, rất có thể nó đóng vai trò trong khả năng tự tái tạo của gan, tiến sĩ Markus Grompe đến từ Đại học Khoa học sức khỏe Oregon cho biết. Thực tế trên cơ thể con người, các bác sĩ có thể cắt bỏ tới 75% lá gan mà nó vẫn tự tái tạo để phát triển trở lại kích thước ban đầu.

Còn rất nhiều điều mà các nhà khoa học đang cố gắng giải mã và tìm hiểu ở gan. Họ hi vọng rằng công việc sẽ mang lại những liệu pháp điều trị mới cho hơn 100 tình trạng rối loạn và bệnh về gan. Rất nhiều trong số các căn bệnh này đang gia tăng trên toàn thế giới, đi đôi với tỷ lệ béo phì và tiểu đường ngày một cao.

“Quả là một điều buồn cười”, Valerie Gouon-Evans, chuyên gia về gan tại Trường Y Mount Sinai nói. “Gan không phải là một cơ quan nào đấy thực sự gợi cảm. Nó trông có vẻ không quan trọng mấy. Nhìn chỉ như một cái cục gì đấy to to”

Ấy vậy mà gan lại rất quan trọng, nó là cả một tòa tháp điều hành cơ thể. Từng tế bào gan đều mang trong mình những điều đáng kinh ngạc.

Gan có khả năng tự tái tạo, ngay cả khi đã bị cắt mất 75%

Gan là cơ quan nội tạng lớn nhất trong cơ thể chúng ta. Nó nặng hơn 1 cân rưỡi và dài 15 cm. Bốn thùy gan màu nâu đỏ với kích cỡ không đồng đều, nằm rải rác như những chú sư tử biển trên bãi cát phía bên phải khoang bụng, dưới cơ hoành và trên dạ dày.

Gan lúc nào cũng ngập máu, chiếm tới 13% lượng máu trong cơ thể ở bất kỳ thời điểm nào. Nhiều đặc điểm dị biệt của gan cũng liên quan đến mối quan hệ mật thiết của nó đối với máu.

Trong quá trình phát triển của bào thai, các tế bào máu đã được sinh ra trong gan. Lớn lên, nhiệm vụ này được chuyển sang cho tủy xương. Nhưng gan không bao giờ từ bỏ vị trí của nó trong việc sản sinh ra những hợp chất hóa sinh cho cơ thể.

Hầu hết các cơ quan chỉ có một nguồn cung máu duy nhất, riêng gan có tới hai. Một động mạch gan chuyển 20-30% máu giàu oxy từ tim tới. 70-80% máu còn lại được tĩnh mạch gan rút từ lá lách và ruột. Đó là dòng máu đã được oxy hóa một phần, bây giờ cần được gan chuyển đổi, giải độc, lưu trữ, bài tiết hoặc loại bỏ.

“Tất cả những gì bạn đưa vào miệng đều phải đi qua gan, trước khi nó giúp ích ở một nơi khác trong cơ thể”, tiến sĩ Lok cho biết. Gan thích những mạch máu rò rỉ của nó. Tất cả các mạch máu khác trong cơ thể đều kín mít để ngăn ngừa máu tiếp xúc trực tiếp với các mô.

Thế nhưng, khi các động mạch và tĩnh mạch xuyên qua gan chúng đều thủng lỗ chỗ, khiến máu tràn ngập trực tiếp vào tế bào gan. Các tế bào gan được bao phủ bởi những nhu lông nhô ra như những ngón tay, mở rộng diện tích tiếp xúc về mặt của nó khi gặp máu, tiến sĩ Markus Heim đến từ Đại học Basel nói.

“Các tế bào gan bơi trong máu”, ông giải thích. “Đó là lý do khiến chúng hoạt động cực kỳ hiệu quả trong việc tách các chất khỏi máu”.

Gan nằm phía bên phải khoang bụng, dưới cơ hoành và trên dạ dày

Gan liên tục kiểm tra và theo dõi nhu cầu năng lượng của cơ thể, như một chuyên gia lấy mẫu nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Nó sẽ giải phóng glucose từ lượng glycogen lưu trữ được, cùng với vitamin, khoáng chất, lipid, axit amin hoặc các vi chất dinh dưỡng khác khi cơ thể cần.

Nghiên cứu mới cho thấy gan có thể đóng vai trò chủ động, trong phản ứng kiểm soát sự thèm ăn và lựa chọn thực phẩm của con người.

Chúng ta vốn rất ưu thích đồ ngọt, có lẽ là một kết quả di truyền từ tổ tiên, những loài linh trưởng ăn trái cây trong rừng. Tuy nhiên, ăn thực phẩm nhiều đường có nghĩa là chúng ta sẽ bỏ qua nhiều món ăn bổ dưỡng khác.

Báo cáo trên tạp chí Cell Metabolism, Matthew Gillum đến từ Đại học Copenhagen và các cộng sự cho biết: Sau khi cơ thể nhận vào nước ngọt chứa nhiều đường, gan sẽ làm giảm sự thèm đường bằng cách phóng ra một hooc-môn báo hiệu được gọi là FGF21 (nhân tố tăng trưởng nguyên bào sợi 21).

Thế nhưng nỗ lực này không phải lúc nào cũng thành công. Vì những lý do còn chưa rõ ràng, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng những người có phiên bản đột biến của FGF21 thường thèm ăn đồ ngọt nhiều hơn.

Họ cũng đang tìm kiếm các hooc-môn gan khác có thể ảnh hưởng đến cảm giác thèm protein hoặc chất béo. "Nó có nghĩa rằng gan có thể là liên quan đến sự kiểm soát quá trình trao đổi chất”, tiến sĩ Gillum cho biết. Ở một mức độ nào đó, gan còn biết nhiều hơn não bộ, về mức năng lượng trong cơ thể và việc liệu bạn đã ăn quá nhiều.

Hãy tự hào vì những lá gan trong cơ thể chúng ta

Trong một số gần đây của tạp chí Cell, Ulrich Schibler đến từ Đại học Geneva và các đồng nghiệp phát hiện gan nở ra và co lại, tùy theo nhịp sinh học và thời gian các bữa ăn. Họ thấy rằng ở chuột, loài vật ăn đêm và ngủ ngày, kích thước của gan sẽ tăng lên gần một nửa sau khi trời tối và co lại dần khi ngày mới sang.

Nguyên nhân không đơn giản là sự trữ nước hay glycogen. Các nhà khoa học nhận thấy sản xuất protein trong gan của chuột tăng mạnh vào ban đêm, sau đó chúng phá hủy ngay protein vào ban ngày.

Bằng chứng cho thấy một sự giãn nở tương tự cũng xảy ra ở gan người, nhưng pha thời gian ngược lại để phù hợp với nhịp sinh học ngày-đêm của chúng ta.

Các nhà khoa học chưa biết lý do tại sao gan lại co giãn như vậy, nhưng tiến sĩ Schibler nói rằng đó là một phần trong quy trình bảo trì của gan.

“Gan cho phép rất nhiều chất độc đi qua nó”, ông nói. “Nếu bạn làm hỏng một phần của gan, nó phải sửa chữa và thay thế”. Làm điều này một cách nhịp nhàng, “bạn sẽ giữ được gan ở trạng thái tốt”.

Theo tiến sĩ Grompe tại Đại học Y tế Oregon, bên cạnh quá trình sửa chữa nhịp nhàng, gan co giãn cũng làm tăng sự dẻo dai của tế bào gan. Thông qua khả năng phi thường, giải quyết được sự có mặt của nhiều bộ nhiễm sắc thể, mà vẫn phân chia bình thường, các tế bào gan gần như tế bào miễn dịch – đa dạng di truyền cho phép tế bào gan xử lý bất kể một chất độc nào nó tiếp xúc.

“Tổ tiên chúng ta đã không có thức ăn lành mạnh”, tiến sĩ Grompe nói. “Họ ăn nhiều thứ tạp nham, theo đúng nghĩa đen, gan trong thời tiền sử đã liên tục bị bắn phá bởi các chất độc. Bạn cần những cơ chế để thích nghi được với điều đó”.

Suốt quá trình tiến hóa, gan vẫn kiên cường làm nhiệm vụ của nó, những chức năng không thể thay thế. Hãy tự hào vì những lá gan trong cơ thể chúng ta.

Tham khảo Nytimes