Các nhà nghiên cứu tại Đại học Alabama ở Huntsville đã công bố kết quả nghiên cứu mới cho thấy sóng siêu âm cường độ thấp liên tục có khả năng chuyển đổi phản ứng miễn dịch của cơ thể từ trạng thái viêm sang phục hồi. Khám phá này mở ra một phương pháp tiếp cận tiềm năng mới trong việc ngăn chặn thoái hóa khớp sau chấn thương — một tình trạng xảy ra ở khoảng 1/8 số ca viêm khớp và thường bùng phát nhiều năm sau chấn thương ban đầu.
Trọng tâm của nghiên cứu nằm ở việc tìm hiểu cách sóng siêu âm tác động đến các đại thực bào — những tế bào miễn dịch chủ chốt đóng vai trò trong cả quá trình viêm và phục hồi mô. Sau chấn thương, cơ thể huy động hai loại đại thực bào: những "vệ binh" hung hăng (M1) có nhiệm vụ dọn dẹp các mô bị tổn thương và những tế bào chữa lành (M2) thúc đẩy quá trình hồi phục. Vấn đề nảy sinh khi các đại thực bào phòng thủ này duy trì hoạt động quá lâu, tạo ra tình trạng viêm mãn tính gây phá hủy sụn và dẫn đến viêm khớp.
Nghiên cứu chỉ ra rằng dưới tác động của sóng siêu âm, các đại thực bào chuyển từ trạng thái gây viêm M1 sang trạng thái giống M2 thiên về phục hồi hơn, làm giảm các chỉ số viêm và tăng cường các yếu tố liên quan đến sửa chữa mô. Đây là một phương pháp không xâm lấn và không dùng thuốc, có thể giúp tái thiết lập sự cân bằng tại các khớp bị tổn thương.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Scientific Reports vào tháng 5 năm 2026, do Giáo sư Kỹ thuật Hóa học và Vật liệu Anuradha Subramanian dẫn dắt. Nhóm của bà đã kết hợp các thí nghiệm sinh học của Shahid Khan, người thực hiện nghiên cứu tiến sĩ, với các phương pháp tính toán và thống kê của Giáo sư Satyaki Roy thuộc khoa Toán học, cùng sự đóng góp của nghiên cứu sinh Owen Trippany.
Để xây dựng mô hình mô phỏng chính xác hơn các điều kiện sau chấn thương khớp, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các mảnh fibronectin — loại phân tử hình thành tự nhiên khi mô khớp bị phá hủy. Cách tiếp cận này phản ánh môi trường sinh học thực tế của khớp bị tổn thương tốt hơn hẳn so với các phương pháp truyền thống trong phòng thí nghiệm.
Phân tích hệ phiên mã kết hợp với phương pháp phân cụm vi sai đã cho phép các nhà nghiên cứu xác định những thay đổi có tính phối hợp trong hoạt động của gen. Kết quả cho thấy sự sụt giảm rõ rệt các dấu hiệu viêm và sự gia tăng các dấu hiệu phục hồi mô khi các đại thực bào chịu tác động của sóng siêu âm.
Giáo sư Subramanian giải thích: “Sự thống trị dai dẳng của các đại thực bào phòng thủ có thể tạo ra môi trường viêm kéo dài, dẫn đến bệnh thoái hóa khớp sau chấn thương”. Đồng nghiệp của bà, Giáo sư Roy, cho biết thêm: “Thoái hóa khớp sau chấn thương phát triển một phần do tình trạng viêm không dứt, cản trở việc sửa chữa mô và đẩy nhanh quá trình thoái hóa khớp. Sóng siêu âm cường độ thấp liên tục cung cấp một phương pháp không xâm lấn và không dùng thuốc để điều chỉnh hành vi của các tế bào miễn dịch”.
Công trình này được tài trợ bởi Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ thông qua Viện Quốc gia về Viêm khớp, Các bệnh Cơ xương khớp và Da liễu với mã số tài trợ R01.
Dù hiện tại vẫn đang ở quy mô phòng thí nghiệm, nghiên cứu này đã cho thấy những tiềm năng vô cùng to lớn. Các giai đoạn tiếp theo sẽ bao gồm việc kiểm chứng kết quả trên các mô hình động vật bị thoái hóa khớp sau chấn thương giai đoạn đầu và tìm hiểu tác động của việc điều biến sóng siêu âm đối với sự phục hồi mô khớp lâu dài. Những phát hiện này gợi mở rằng công nghệ này có thể hỗ trợ các liệu pháp trong tương lai nhằm làm chậm sự tiến triển của viêm khớp và cải thiện khả năng hồi phục sau chấn thương khớp.
