Sừng tê giác từ lâu đã là mục tiêu của nhiều người bởi niềm tin sai lệch rằng thành phần có trong sừng tê giác sẽ giúp trị bách bệnh, thậm chí cả ung thư. Điều này vô hình chung đã tạo nhu cầu tiêu thụ sừng tê giác, tạo điều kiện cho những tên thợ săn nhẫn tâm giết hại những cá thể tê giác để lấy sừng, đẩy những loài tê giác từ Á châu và Phi châu đến bờ vực tuyệt chủng.
Liệu sừng tê giác có đúng là thần dược có thể chữa được bách bệnh như những gì vẫn đồn thổi? Liệu một thứ như vậy có thách thức những phương pháp chữa bệnh của Tây Y và Đông Y?
Hãy cùng WILD RHINO có cái nhìn chi tiết hơn bên trong sừng tê giác để cho thấy rằng sừng tê giác không phải là thần dược và KHÔNG MỘT AI CẦN SỪNG TÊ GIÁC NGOÀI CHÍNH TÊ GIÁC nhé!
1.Protein Keratin và quá trình Keratin Hóa
Chúng ta luôn được tuyên truyền rằng sừng tê giác có thành phần chính là keratin, đây cũng là thành phần làm nên móng tay, móng guốc, móng vuốt và mỏ chim,.v.v. Keratin về cơ bản là vật liệu sinh học với những protein dạng sợi hoặc vô định hình. Nhóm protein dạng sợi được gọi chung là protein keratin.
Protein keratin có cấu trúc xoắn ốc alpha (thường được tìm thấy ở da, lông, sừng của động vật) và có hai loại: loại I và loại II. Keratin loại I có tính acid so với loại II có tính base. Cả hai loại này đều có cấu trúc xoắn ốc alpha (thường được tìm thấy ở da, lông, sừng của động vật). Protein keratin không hoạt động đơn lẻ, chúng tạo thành một mạng lưới trải dài khắp tế bào chất. Cụ thể, hai protein keratin liên kết thông qua các miền trung tâm của chúng để tạo thành một cuộn xoắn ốc song song xung quanh chúng, một phức hợp 2 protein keratin như vậy có thể bao gồm hai protein cùng hoặc khác loại (còn gọi là dimer). Các dimer tiếp tục kết hợp với nhau tạo thành một phức hợp 4 protein, hay tetramer. Tiếp đó, sự kết hợp của 8 tetramer tạo thành một sợi đơn vị (Unit-length filament). Các sợi đơn vị này nối liên tiếp nhau, hình thành nên sợi keratin. Các sợi keratin trải dài khắp tế bào biểu mô và kết nối với những tế bào xung quanh thông qua cấu trúc cầu nối gian bào, hay desmosome. Sự kết dính chặt chẽ giữa các tế bào sừng đảm bảo hạn chế tác động cơ học từ bên ngoài.
Ảnh 1. Protein keratin và sự hình thành sợi keratin. Nguồn ảnh: Courtesy, Julie V Schaffer, MD.
Vậy protein keratin được tạo ra từ đâu? Từ lớp biểu bì bao quanh bên ngoài cơ thể, cụ thể là lớp thượng bì. Lớp thượng bì phân hóa thành 4 lớp nhỏ (Ảnh 2):
- Lớp nền (Stratum basal)
- Lớp gai (Stratum spinosum)
- Lớp hạt (Stratum granulosum)
- Lớp sừng (Stratum corneum)
Ảnh 2. Các lớp của cấu trúc thượng bì (Epidermis).
Lớp nền là nơi có những tế bào gốc (những tế bào có khả năng biệt hóa thành những tế bào với những chức năng nhất định) liên tục phân chia. Tại đây, những tế bào gốc có thể biệt hóa thành những tế bào sản sinh keratin (hay các keratinocyte). Các keratinocyte này tiếp tục được đẩy lên các lớp cao hơn và dần dần nhân và những bào quan khác dần tiêu biến, chỉ còn lại những bó sợi keratin dày đặc ở tế bào chất. Cuối cùng, các tế bào keratinocyte chết và chỉ còn những tế bào sừng dẹt chồng chất lên nhau, tạo thành một bức tường vững chắc của cấu trúc biểu bì. Quá trình biệt hóa thành tế bào sừng, sản sinh keratin, và sự chết của tế bào thay thể bằng những sợi keratin còn được gọi là sự keratin hóa (keratinization).
2. Cấu trúc của sừng tê giác
Như vậy chúng ta đã có những khái niệm của protein keratin cũng như cách lớp sừng được hình thành. Vậy giờ đến lúc tìm hiểu về cấu trúc của sừng tê giác thôi!
Xét về mặt cấu trúc, sừng tê giác lại giống với móng guốc ở nhóm thú móng guốc như ngựa, trâu, bò,.v.v. Sừng tê giác được cắm vào lớp hạ bì bao phủ xương mũi phía trước (Ảnh 3). Trên bề mặt của hạ bì tạo thành những nhú bì (dermal papillae). Bao quanh những nhú bì là lớp thượng bì (Ảnh 4). Tại đây, sừng tê giác được hình thành với những cấu trúc hình trụ, còn gọi là những “ống sừng” (horn tubule) sắp xếp chặt chẽ với nhau. Những ống sừng được hình thành từ lớp thượng bì vây quanh hai bên và ở đầu nhú bì (Ảnh 4), các ống sừng bao gồm khoảng 40 lớp mỏng tế bào dẹt và có đường kính từ 300-500 um (Ảnh 6).
Ống sừng đan xen bởi một ma trận liên sừng (intertubular matrix) (Ảnh 5). Cấu trúc liên sừng được tạo ra từ hai bên của mỗi nhú bì cùng với vùng lõm giữa các nhú bì. Những tế bào thuộc ma trận này không tạo nên một cấu trúc nhất định.
Với một cấu trúc phức tạp nhưng đầy thú vị vừa nêu trên, sừng tê giác có được một sự cứng cáp, qua đó đóng vai trò lớn trong nhiều hành vi tự nhiên của loài thú lớn này như giao tranh giữa những con đực, phòng thủ trước thú săn mồi, xới đất,…
Ảnh 3. Mặt cắt đứng dọc của sừng tê giác trắng (Ceratotherium simum). Ảnh tham khảo từ ĐH Ohio.
Ảnh 4. Hình ảnh mô tả mô liên kết (CT), nhú bì (DP), cùng với lớp thượng bì (E) bao phủ nhú bì. Mũi tên biểu thị chiều phát triển của tế bào sừng từ lớp thượng bì. Ảnh tham khảo từ Boy và các cộng sự (2015).
Ảnh 5. Mặt cắt ngang sừng tê giác trắng. Các ống sừng (horn tubule) sắp xếp chặt chẽ với nhau trong ma trận liên sừng (intertubular matrix). Ảnh tham khảo từ Hieronymus và cộng sự (2006).
Ảnh 6. Mô tả rõ hơn những ống sừng sắp xếp khít với nhau. Mỗi ống sừng có 40 lớp tế bào sừng hóa cùng với vùng thùy trung tâm. Ảnh tham khảo từ Ryder (1962).
3. Lõi sừng tê giác có gì đặc biệt?
Khi quan sát những chiếc sừng tê giác, ta dễ thấy ở vùng lõi bên trong có màu tối hơn so với vùng bên ngoài cùng với phần đỉnh nhọn tựa như cây bút chì (Ảnh 7 và Ảnh 8). Nguyên nhân cho việc này chính là sự tập trung dày đặc calcium và sắc tố melanin. Calcium làm cho lõi sừng cứng hơn, đồng thời melanin bảo vệ lõi khỏi bị tác động bởi tia UV từ mặt trời. Trong khi đó, phần bên ngoài lại mềm hơn và dễ bị tổn thương hơn bởi tia tử ngoại và những va chạm.
Ảnh 7. Sừng tê giác bị thu giữ làm tang vật. Vùng lõi của sừng có màu tối hơn so với vùng xung quanh lõi. Nguồn ảnh: Reuters.
Ảnh 8. Trái: ảnh chụp CT và dưới tia cực tím của sừng tê giác. Phải: Hình ảnh minh họa hộp sọ tê giác cùng với sừng tê giác dựa trên ảnh chụp CT. Có thể thấy vùng lõi sừng có màu đậm hơn do sự phân bố dày đặc calcium và melanin. Nguồn ảnh: ĐH Ohio.
4. Hình thái của sừng tê giác
Một đặc điểm của sừng tê giác nằm ở hình dạng của nó: một hình nón (Ảnh 9). Hieronymus và các cộng sự (2006) chỉ ra hàm lượng cao của calcium cùng melanin ở vùng trung tâm bên trong sừng tê giác và sự bào mòn sừng qua một thời gian dài do tia UV, tính cứng rắn ở những mô sừng cũ bị giảm sút, và những hành vi như tấn công, phòng thủ, đào bới đất là những nguyên nhân đằng sau hình dạng quen thuộc của sừng tê giác. Nếu thiếu đi những yếu tố trên, sừng tê giác đã có thể có hình trụ hơi cong nhẹ.
Boy cùng các cộng sự (2015) cũng nêu thêm một cơ chế đằng sau hình nón của sừng tê giác. Bằng cách phân tích phần đáy sừng của sáu cá thể tê giác trắng, họ phát hiện rằng màng đáy thượng bì lún vào mô liên kết ở bên dưới. Chính điều này khiến các nhú bì ở vùng ngoại vi hơi nghiêng nhẹ về phía giữa của sừng, do đó lớp tế bào sừng hóa khi được đẩy lên sẽ giao nhau tại vùng trung tâm. Kết quả là một chiếc sừng có cấu trúc hình nón được hình thành (Ảnh 10).
Ảnh 9. Sừng tê giác có hình nón và đỉnh nhọn, phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau.
Ảnh 10. Mặt cắt dọc đứng của sừng tê giác. Ta có thể thấy phần màng đáy thượng bì lún vào mô liên kết ở dưới, làm cho các nhú bì hơi nghiêng về phía chánh giữa của sừng, và cuối cùng hội tụ tại đỉnh sừng và dẫn đến cấu trúc hình nón của sừng tê giác. Ảnh tham khảo từ Boy và cộng sự (2015).
5. Lời kết
Có thể thấy, sừng tê giác sở hữu một cấu trúc độc đáo từ bên trong lẫn bên ngoài, từ thiết kế ống sừng trong ma trận liên sừng kết hợp với một lõi sừng dày đặc melanin và calcium đến hình dạng nón ở ngoài. Ngoài ra, chúng ta cũng nhận ra rằng ngoài những thông tin nêu trên, sừng tê giác chẳng có hợp chất thần kỳ nào có thể dùng cho y học và đương nhiên, chẳng thể trị ung thư như nhiều người đồn thổi. Những gì bộ phận này có chỉ là keratin, calcium, melanin, và một số thành phần khác giúp cho sừng tê giác trở nên vững chắc hơn trong những hành vi đời thường như chiến đấu, bảo vệ lãnh thổ mà thôi.
Đáng buồn thay, sừng tê giác vẫn bị xem là thần dược có thể chữa bách bệnh và là món hàng “hot” đắt đỏ tại chợ đen. Vô hình chung, suy nghĩ lệch lạc này đã tạo điều kiện cho những tên thợ săn xách súng và giết hại tê giác, đẩy giống loài này đến bên bờ tuyệt chủng. Vì lẽ này, hãy cùng WILD RHINO quyết tâm NÓI KHÔNG VỚI SỪNG TÊ GIÁC để giúp loài tê giác SỐNG THÊM MỘT TRIỆU NĂM nữa nhé!
6. Tài liệu tham khảo
Boy, S. C., Raubenheimer, E. J., Marais, J., & Steenkamp, G. (2015). White rhinoceros Ceratotherium simum horn development and structure: a deceptive optical illusion. Journal of Zoology, 296(3), 161-166.
Keratin. Britannica.
Ryder, M. L. (1962). Structure of rhinoceros horn. Nature, 193(4821), 1199-1201.
Yang, S. (2011). A review of rhinoceros horn. ENGR3810 Structural Biomaterials, 1-10.