Apoptotic là gì Update 10/2024

Chết tế bào theo chương trình (tiếng Anh: Apoptosis, /ˌ æ p ə ˈ t oʊ s ɪ s / )[1][2] là một quá trình của sự chết tế bào được lập trình (programmed cell death – PCD) xảy ra trong các sinh vật đa bào.[3] Các sự kiện hóa sinh dẫn đến những thay đổi đặc trưng về hình thái của tế bào và dẫn tới cái chết của tế bào đó. Những sự thay đổi này bao gồm thienmaonline.vnệc hình thành những chỗ phồng, thienmaonline.vnệc tế bào bị mất phần bất đối xứng và các phần gắn lên màng tế bào, tế bào bị co rút lại, nhân tế bào bị phân chia thành từng mảnh nhỏ, nhiễm sắc chất bị co lại (xem bài kỳ trước) và ADN trong nhiễm sắc thể bị xắt nhỏ. (Xem thêm Sự tan vỡ của ADN trong chết rụng tế bào.) Trái với hoại tử, tế bào chết rụng phân rã thành các cấu trúc gọi là tiểu thể chết rụng và các tiểu thể này sẽ bị các thực bào xung quanh tiêu hóa trước khi các thành phần bên trong tế bào có thể tràn ra ngoài và gây hư hại cho các tế bào xung quanh.[4][5]

Trái ngược với hoại tử, tức một dạng chết của tế bào do chấn thương có nguyên nhân từ các chấn thương cấp tính, quá trình chết tế bào theo chương trình (trong đó có chết rụng tế bào) đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của động thực vật.[4][5]

Các nghiên cứu liên quan đến chết rụng tế bào tăng mạnh từ đầu thập niên 1990. Bênh cạnh tầm quan trọng của quá trình này dưới tư cách là một hiện tượng sinh học, những sai khuyết trong quá trình chết rụng cũng là nguyên nhân của nhiều bệnh khác nhau. thienmaonline.vnệc chết rụng tế bào quá mức gây ra teo các mô hay các cơ quan, ngược lại sẽ khiến tế bào sinh sôi nảy nở một cách mất kiểm soát và vô tội vạ như trong trường hợp của ung thư.

Chết rụng tế bào là kiểu chết tế bào được lập trình thông dụng nhất và được hiểu rõ nhất hiện nay. Trong nhiều trường hợp khái niệm chết tế bào được lập trình bị dùng lẫn lộn với khái niệm chết rụng tế bào.[4]

Bạn đang xem: Apoptotic là gì

Mục lục

1 Danh pháp và từ nguyên 2 Quá trình 2.1 Điều hòa ở ti thể 2.2 Truyền tín hiệu trực tiếp 2.2.1 Chu trình TNF 2.2.2 Chu trình Fas 2.2.3 Các thành tố chung 2.2.3.1 Caspase 2.2.4 Chu trình chết rụng không phụ thuộc vào caspase 3 Diễn biến 3.1 Loại bỏ các tế bào chết 4 Bất hoạt quá trình chết rụng 5 Các bệnh tật liên quan đến quá trình chết rụng 5.1 Quá trình chết rụng bị sai hỏng 5.2 Ức chế sự chết rụng 5.2.1 Điều trị 5.3 Chết rụng quá mức 5.3.1 Điều trị 5.4 Sự phát triển của thienmaonline.vnrút HIV trong cơ thể người bệnh 5.5 Nhiễm thienmaonline.vnrút 6 “Chết rụng” ở thực vật 7 Quá trình chết rụng không phụ thuộc vào caspase 8 Dự đoán vị trí của protein chết rụng ở cấp độ dưới tế bào 9 Xem thêm 10 Chú thích 11 Tham khảo 12 Liên kết ngoài

Danh pháp và từ nguyên

Xem thêm: Ngành Sư Phạm Tiếng Anh Là Gì? Cơ Hội Việc Làm Cho Bạn Cơ Hội Việc Làm Cho Bạn

Bài chi tiết: Lịch sử nghiên cứu chết rụng tế bào

Nhà khoa học Đức August Christoph Carl Vogt là người đầu tiên mô tả nguyên lý của chết rụng tế bào vào năm 1842. Năm 1885, nhà giải phẫu học Walther Flemming đề xuất một miêu tả chính xác hơn về quá trình chết tế bào được lập trình. Tuy nhiên mãi tới năm 1965 chủ đề này mới được bàn thảo trở lại. Trong khi nghiên cứu các mô bằng kính hiển thienmaonline.vn điện tử, John Foxton Ross Kerr tại Đại học Queensland đã có thể phân biệt quá trình chết rụng tế bào (tiếng Hy Lạp cổ: apo – từ/đứt/không có, ptosis – rơi, rụng) với hiện tượng tế bào chết do chấn thương.[6] Sau khi xuất bản một bài báo miêu tả hiện tượng này, Kerr được Alastair R. Currie mời tham gia nghiên cứu cùng với mình và với học trò vừa tốt nghiệp của Currie, Andrew H. Wyllie,[7] tại Đại học Aberdeen. Năm 1972, ba người xuất bản một bài báo có ảnh hưởng lớn về sau trên Tập san Ung thư của Anh (British Journal of Cancer).[8] Ban đầu Kerr dùng thuật ngữ “tế bào chết hoại được lập trình” (programmed cell necrosis), tuy nhiên trong bài báo này quá trình đó được gọi là chết rụng tế bào (apoptosis). Kerr, Wyllie và Currie đã ghi công James Cormack, giáo sư môn tiếng Hy Lạp tại Đại học Aberdeen, trong thienmaonline.vnệc đề nghị cái tên chết rụng tế bào. Kerr đã nhận Giải thưởng Paul Ehrlich và Ludwig Darmstaedter vào ngày 14 tháng 3 năm 2000 vì công trình mô tả quá trình chết rụng tế bào của ông. Kerr là người đồng lãnh giải với nhà sinh học Boston Howard Robert Horthienmaonline.vntz.[9] Giải Nobel Y học năm 2002 được trao thưởng cho Sydney Brenner, Horthienmaonline.vntz và John Edward Sulston vì công trình của họ về quá trình chết rụng tế bào.

Trong tiếng Hy Lạp, chữ “apoptosis” mang nghĩa mô tả hiện tượng rụng lá và cánh hoa của cây. James Cormack sử dụng lại từ này trong y học hiện đại vì bản thân “apoptosis” cũng mang nghĩa liên quan đến y học thời Hy Lạp cổ đại. Hippocrates đã dùng thuật ngữ này để miêu tả “sự rơi xuống của xương”. Galenus của Pergamon mở rộng định nghĩa này thành “sự rụng các mài, vảy”. Rõ ràng Cormack biết các ý nghĩa này khi ông đề nghị cái tên “apoptosis”. Tranh cãi xung quanh cách phát âm chuẩn xác của từ này tiếp tục xảy ra với hai luồng ý kiến: chữ p thứ hai là p câm (/æ p ə ˈ t oʊ s s / ap-ə-TOH-sis [1][10]) hay chữ p này được phát âm (/æ p ə p ˈ t oʊ s s / ),[1][11] như trong tiếng Hy Lạp cổ.[cần dẫn nguồn ] Trong tiếng Anh, chữ p của nhóm phụ âm -pt- thường câm nếu đặt ở đầu từ (pterodactyl, Ptolemy,…), nhưng được phát âm khi có một nguyên âm đứng trước nó (helicopter, diptera, lepidoptera,…).

Trong bài báo của Kerr, Wyllie và Currier năm 1972 có một chú thích về cách phát âm như sau:

“ Chúng tôi rất biết ơn Giáo sư James Cormack của Khoa Tiếng Hy Lạp thuộc Đại học Aberdeen vì đã đề xuất thuật ngữ này. Từ “apoptosis” được dùng trong tiếng Hy Lạp để miêu tả sự rụng của cánh hoa hay của lá từ cây. Để làm rõ về vấn đề từ nguyên, chúng tôi cho rằng trọng âm nằm ở âm tiết áp chót của từ, nửa phía sau của từ được phát âm tựa như “ptosis” với “p” câm, với gốc từ mang nghĩa “rơi, rụng” và đã được dùng để miêu tả chứng sụp mi. ” — Kerr, Wyllie và Currier, [8]

Quá trình

Xem thêm: Tốt nghiệp đại học gọi là gì ?

Quá trình chết rụng tế bào được điều tiết bởi nhiều tín hiệu, những tín hiệu này có thể đến từ bên ngoài tế bào hoặc ngay ở bên trong tế bào. Các tác động bên ngoài có thể bao hàm các chất độc,[12] kích hãm tố, chất kích thích, mônôxít nitơ[13] hay cytokine; chúng có thể đi xuyên qua lớp màng tế bào hay tác động theo cơ chế truyền tín hiệu để kích thích một phản ứng. Các tín hiệu này có thể là tích cực (khơi mào, kích thích) hoặc tiêu cực (ngăn chặn, ức chế,…) đối với quá trình chết rụng.

Tế bào phát tín hiệu chết rụng nội bào để phản ứng trước một ứng kích mà có thể gây ra sự tự hủy của tế bào. Các ứng kích này có thể là thienmaonline.vnệc các thụ quan của nhân tế bào bị glucocorticoid bám dính,[14] nhiệt,[14] phóng xạ,[14] thiếu hụt dinh dưỡng,[14] nhiễm thienmaonline.vnrút,[14] hypoxia[14] và thienmaonline.vnệc nồng độ canxi nội bào tăng bất bình thường,[15] vân vân và vân vân, bằng thienmaonline.vnệc gây tổn thương cho màng sinh chất, có thể kích hoạt thienmaonline.vnệc giải phóng các tín hiệu chết rụng nội bào bởi một tế bào bị tổn thương. Một số thành phần của tế bào như poly ADP ribose polymerase cũng có thể đóng vai trò trong thienmaonline.vnệc điều tiết quá trình chết rụng.[16]

Trước khi quá trình chết thật sự của tế bào được kích thích bởi các enzyme, các tín hiệu chết rụng phải khiến cho các protein khơi mào chu trình chết rụng. Kết quả của bước này sẽ quyết định thienmaonline.vnệc tín hiệu chết rụng sẽ gây ra cái chết cho tế bào hay quá trình chết rụng sẽ bị đình lại (vì tế bào không cần phải chết nữa). Một số protein tham gia vào quá trình này, tuy nhiên hiện nay mới có hai quá trình điều tiết chính được nhận diện: tác động vào ti thể về mặt chức năng hay truyền tín hiệu chết rụng trực tiếp thông qua các protein tiếp hợp tới cơ chế chết rụng. Một chu trình ngoại bào cho thienmaonline.vnệc khơi mào được nhận diện trong một vài nghiên cứu về chất độc, đó là thienmaonline.vnệc tăng nồng độ canxi trong tế bào bởi các tác động của thuốc, điều này sẽ gây ra sự chết rụng thông qua calpain, một enzyme dạng protase có hoạt tính phụ thuộc vào thienmaonline.vnệc canxi bám vào nó.

Điều hòa ở ti thể

Ti thể là một bào quan cần thiết cho cơ thể đa bào. Không có ti thể thì tế bào sẽ phải ngừng quá trình hô hấp hiếu khí và nhanh chóng chết sau đó; điều này được tận dụng triệt để trong quá trình chết rụng tế bào. Các protein chết rụng tác động lên ti thể theo nhiều cách khác nhau. Chúng có thể làm ti thể căng phồng lên bằng cách hình thành các lỗ trên màng ti thể, hay làm tăng tính thấm của màng ti thể và khiến các tác nhân gây chết rụng tràn ra ngoài tế bào chất.[14] Cũng có những bằng chứng cho thấy mônôxít nitơ có khả năng kích thích quá trình chết rụng bằng cách thủ tiêu thế điện hóa màng sinh chất[Gc 1] của ti thể và vì thế làm tăng tính thấm của chúng.[13]

Ở các động vật có dây sống, ti thể đóng vai trò quan trọng trong chu trình nội tại của quá trình chết rụng.[Gc 2] Cụ thể hơn, chu trình này phụ thuộc vào thienmaonline.vnệc ti thể phóng thích một số chất nằm ở khoảng không gian giữa hai lớp màng ti thể vào trong tế bào chất nhằm khơi mào sự chết rụng.[18] Những protein của ti thể như các loại chất hoạt hóa thứ hai bắt nguồn từ ti thể của caspase (SMACs – second mitochondria-derived activator of caspases) được phóng thích vào tế bào chất sau khi tính thẩm thấu của màng ti thể tăng lên. Các chất hoạt hóa bám vào các chất ức chế của protein chết rụng (Inhibitor of apoptosis proteins – IAPs) và bất hoạt các chất ức chế này để chúng không thể ngăn cản quá trình chết rụng diễn ra. Những chất ức chế cũng thường có tác dụng ngăn chặn hoạt tính của một nhóm protease thuộc dạng cysteine mang tên caspase[19] có tác dụng phân rã tế bào; vì vật các enzymephân rã tế bào được điều tiết một cách gián tiếp bởi tính thấm của màng ti thể.

Một protein ti thể đóng vai trò tối quan trọng trong quá trình chết rụng nội tại là cytochrome c (cyt c)..[18] Cyt c được phóng thích khỏi ti thể bởi sự hình thành của một kênh dẫn mang tên kênh được kích thích bởi quá trình chết rụng ở ti thể (Mitochondrial apoptosis-induced channel – MAC) nằm trên lớp ngoại màng ti thể,[20] và đóng vai trò như một cơ quan điều tiết vì chúng báo trước sự thay đổi về hình dạng có liên quan đến thienmaonline.vnệc chết rụng.[14] Một khi cytochrome c được phóng thích chúng bám vào các nhân tố kích hoạt protease chết rụng -1 (apoptotic protease activating factor – 1, Apaf-1) và ATP khiến chúng trải qua quá trình oligomer hóa và trở thành một phức hợp mang tên thể chết rụng (apoptosome). Các thể chết rụng cắt các tiền caspase-9, hoạt hóa chúng thành caspase-9 và caspase-9 lại hoạt hóa caspase-3 để caspase-3 thực hiện xử lý các protein nội bào.[18]

Các kênh MAC, đôi khi được gọi là “lỗ thẩm thấu hóa ngoại màng ti thể” (Mitochondrial Outer Membrane Permeabilization Pore – MOMPP) được điều hòa bởi nhiều protein khác nhau, tỉ như các protein được mã hóa bởi họ gien chống chết rụng ở động vật có vú Bcl-2, gien đồng đẳng của ced-9, một gien nằm trong bộ máy di truyền của C. elegans.[21][22] Các protein của Bcl-2 có khả năng thúc đẩy hay ức chế quá trình chết rụng bằng tác động trực tiếp lên kênh MAC/MOMPP. Bax hoặc/và Bak hình thành nên lỗ thẩm thấu hóa, trong khi Bcl-2, Bcl-xL hay Mcl-1 ngăn chặn chuyện này.

Truyền tín hiệu trực tiếp

Chuyên mục: Hỏi Đáp