Bài dịch tế bào động vật nhóm 6

Trang 2 I CHƯƠNG TRÌNH CHẾT CỦA TẾ BÀO APOPTOSIS Cho đến nay, chúng tôi đã xem xét các con đường tế bào và phân tử cho phép hoặc hạn chế sự tăng sinh tế bào.. Sự hội tụ của hai con đường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC



TẾ BÀO HỌC ĐỘNG VẬT

Nhóm 6 – Thứ 5 ca 3

Giảng viên : TS Nguyễn Ngọc Tấn

Thành viên nhóm

1 21126505-Ngô Thanh Thảo

2 21126512-Thạch Bá Thiên

3 21126514-Nguyễn Phúc Thiện

4 21126529-Nguyễn Thị Thùy

5 21126202-Từ Thị Trúc Thư

6 21126525-Võ Linh Thư

7 21126549-Bùi Thùy Trang

8 21126550-Lê Thị Thùy Trang

I) CHƯƠNG TRÌNH CHẾT CỦA TẾ BÀO (APOPTOSIS)

Cho đến nay, chúng tôi đã xem xét các con đường tế bào và phân tử cho phép hoặc hạn chế sự tăng sinh tế bào Sự hội tụ của hai con đường tín hiệu điều chỉnh sự tăng sinh tế bào( ức chế tiền ung thư và khối u), quyết định xem tế bào

có tiến triển qua chu kì tế bào hay không, chuyển hướng sang trạng thái không hoạt động hoặc đi vào trạng thái biệt hóa sau phân bào.Chương này sẽ tập trung vào một lĩnh vực khác, trong đó có đề cập về các con đường tín hiệu theo dõi sức khỏe bên trong tế bào Một tế bào liên tục khảo sát tình trạng bên trong của nó bao gồm tiếp cận với oxy và các chất dinh dưỡng Tính nguyên vẹn của bộ gene

và sự cân bằng của các con đường điều hòa chu kì tế bào của nó, nếu bộ phận giám sát này phát hiện ra hư hỏng hoặc trục trặc, hệ thống sao lưu sẽ được kích hoạt để xác định sự phát triển của tế bào và có nên tạm dừng và sửa chữa các con đường đã được kích hoạt không, hoặc cách khác, nếu bị tổn thương nghiêm trọng,

tế bào sẽ kích hoạt các con đường chết tế bào tiềm ẩn(apoptotic)

Sự phát triển của các khối u cũng có thể được coi không chỉ đơn giản là sự tăng sinh tế bào quá mức, mà còn như là một sự giảm chết tế bào Sự chết tế bào theo lập trình- aoptosis( theo tiếng Hy Lạp: apo-từ, ptosis-rơi, ban đầu được sử dụng cho những chiếc lá rơi vào mùa thu)- đại diện cho nguồn chính của sự tiêu hao này Ngày càng có nhiều bằng chứng, dẫn chứng cho thấy rằng tránh/ kháng lại apoptosis là dấu hiệu chính của hầu hết, nếu không muốn nói là tất cả, các loại ung thư

I.I) Khi nào quá trình Apoptisis (chết tế bào theo chương trình) xảy ra?

Cái chết tế bào tiềm ẩn là một phần của sự tăng trưởng và phát triển bình thường Ví dụ, việc khắc nét ngón tay hoặc ngón chân của con người là do quá trình Apoptosis của các tế bào ở giữa ngón Một ví dụ khác là từ các tế bào T gây độc tế bào (CTL) của hệ thống miễn dịch, loại bỏ các tế bào bị nhiễm virus thông qua các con đường chết tế bào tiềm ẩn do đó tránh được bất kỳ hậu quả viêm hoặc hậu quả lây nhiễm nào

Cân bằng nội môi mô là sự cân bằng giữa sự phân chia tế bào và chết tế bào, trong đó số lượng tế bào trong mô đó tương đối ổn định Nếu trạng thái cân bằng này bị xáo trộn, các tế bào sẽ a) phân chia nhanh hơn mức chúng có thể chết, dẫn đến sự phát triển ung thư hoặc b) chết nhanh hơn mức chúng có thể phân chia, dẫn đến teo mô Trong các tế bào biệt hóa giai đoạn cuối như tế bào thần kinh, việc gây ra quá trình Apoptosis có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng, như đã thấy trong các bệnh thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer

Rối loạn điều hòa cân bằng nội môi mô phức tạp này có liên quan đến nhiều dạng ung thư Ví dụ, một số loại ung thư biểu mô tuyến tụy cho thấy sự kích hoạt của các con đường chống ung thư

I.2) Điều gì làm cho tế bào chết theo chương trình ?

A] Mất tín hiệu tích cực : Mất đi các yếu tố kích thích tăng trưởng, như vậy các yếu tố tăng trưởng, có thể kích hoạt quá trình chết theo chương trình của tế bào Ví dụ, đoạn phát tiển ban đầu, tế bào thần kinh bị mất đi do yếu tố tăng trưởng

thần kinh (NGF) chết bởi chương trình của tế bào

B] Cảm ứng được tín hiệu xấu : liên kết bền vững bên ngoài của hóa phân tử (phối tử) như vậy khi phối tử mất đi làm nội bào kích thích chu trình chết đi của

tế bào Ngoài ra, tín hiệu nội bộ của tế bào làm cho tế bào chết theo chương trình Chu trình chết đi của tế bào thường xảy ra khi tế bào bị tổn thương vượt ngoài khả năng sửa chữa, nhiểm phải virut, hoặc đang diễn ra các điều kiện khó khăn như bị mất chất dinh dưỡng/ khí oxy

Các tín hiệu bên ngoài hoặc bên trong kích hoạt quá trình tự hủy nhanh và

cụ thể (một kế hoạch được chuẩn bị sẵn sàng) Sau khi kích hoạt, tế bào được phá hủy một cách nhanh chóng, màng tế bào bị xuất huyết, nhiễm sắc thể bị phân chia

và đóng gói riêng lẻ trong tế bào do chương trình chết đi của tế bào cùng với dịch bào, nếu không có sự phá vỡ màng tế bào hoặc các chất bên trong tràn ra ngoài tế bào, điều này thường gây ra phản ứng viêm (Hình 5.1) Tất cả quá trình diễn ra khoảng 30- 120 phút Những hoạt động còn lại của tế bào được tế bào kế bên xử

lý, cơ thể thế bào chết theo chương trình được phân giải và tái chế do chính nó chủ động

Hình 5.1: Kiểu chết của tế bào

Bình thường Tế bào ‘chảy máu’ Phân chia Hoại tử thứ cấp

a) Tín hiệu tế bào chết theo chương trình (apoptosis) dẫn đến việc phá hủy

tế bào một cách có hệ thống thành các thể tế bào chết theo chu trình nhỏ hơn bị thực bào nhấn chìm, dẫn đến không có phản ứng viêm

Bình thường Thuận nghịch Sưng tấy không hồi

phục (viêm)

Phân hủy

b) Hoại tử là một hiện tượng tế bào chết ngẫu nhiên gây ra sưng tấy và tế bào tan rã, dẫn đến phản ứng viêm

Chết ở tế bào chia thành hai loại : do chương trình của tế bào và hoại tử Chú thích của người dịch :

Yếu tố tăng trưởng thần kinh ( NGF ) là một yếu tố dinh dưỡng thần kinh

và neuropeptide chủ yếu tham gia vào quá trình điều chỉnh tăng trưởng, duy trì, tăng sinh và tồn tại của một số tế bào thần kinh mục tiêu

Nguồn : https://en.wikipedia.org/wiki/Nerve_growth_factor

https://en.wikipedia.org/wiki/Ligand _ giải thích cho Ligand : phối tử

I.3) Sự chết tế bào theo chương trình xảy ra như thế nào?

Quá trình chết tế bào theo chương trình có thể được chia thành 2 phần - cảm nhận tín hiệu chết rụng và thực hiện quá trình chết Các con đường cảm biến theo dõi môi trường bên trong và bên ngoài của tế bào để phát hiện những thay đổi trong điều kiện môi trường xung quanh có thể ảnh hưởng đến số phận của tế bào (tồn tại, phân chia hoặc chết) Các con đường cảm nhận được kết hợp chặt chẽ với con đường thực thi - con đường tác động - thực hiện nhiệm vụ làm chết tế bào được lập trình bằng cách tháo dỡ tế bào

Cảm ứng chết rụng dựa trên các tín hiệu bên ngoài (cảm ứng bên ngoài) hoặc bên trong (cảm ứng bên trong) đến tế bào Các tín hiệu bên ngoài bao gồm việc tiếp xúc với chất độc, một số hormone nhất định, v.v., được truyền vào bên trong thông qua các thụ thể hoặc chất vận chuyển trên màng sinh chất Mặt

khác, các tín hiệu bên trong theo dõi phản ứng với căng thẳng hoặc tổn thương DNA Ví dụ nhiệt, bức xạ, thiếu oxy, suy giảm GF, nhiễm virus hoặc tăng canxi nội bào, tất cả đều dẫn đến quá trình chết theo chương trình thông qua các con đường truyền tín hiệu bên trong Sự quan tâm mạnh mẽ đến quá trình apoptosis

đã dẫn đến sự bùng nổ của các bài báo trong lĩnh vực này, và suy nghĩ hiện tại cho thấy rằng cả con đường bên ngoài và bên trong đều hợp nhất thông qua các con đường tác động chung bên trong tế bào

tín hiệu chết được kích hoạt khi một phôi tử nội sinh ( CD95L) liên kết với các thụ thể CD95( còn gọi là thụ thể Fas) trên màng tế bào các ví dụ khác bao gồm yếu tố hoại tử khối u-a(TNF-a) liên kết với các thụ thể TNF (TNFR1) hoặc phối

tử FAS liên kết với các thụ thể FAS trên màng tế bào mất tín hiệu từ chất nền ngoại bào và các protein kết dính tế bào cũng kích thích quá trình apoptosis trong

tế bào

Các tín hiệu bên trong tạo ra quá trình apoptosis hội tụ trên ty thể, cơ qua hiếu khí của tế bào (xem hình 5.2 con đường nội tại) Các protein tế bào như các thành viên của họ Bcl-2 nhắm mục tiêu vào ty thể gây sưng tấy của bào quan

hoặc làm cho nó bị rò rỉ cho phép giải phóng một số protein hiệu ứng apoptosis nhất định vào tế bào chất Các protein rò rỉ bao gồm SMACs ( chất hoạt hóa caspase có nguồn gốc từ ti thể thứ hai) liên kết với IAPS ( chất ức chế protein apoptosis) và vô hiệu hóa chúng, do đó cho phép quá trình apopotosis diễn ra

Một protein rò rỉ quan trọng khác là cytochrome c, được giải phóng từ màng ngoài ty thể thông qua một kênh gọi là MAC ( mitochondrial Apoptosis- inducing channel) trong đó cytosol, cytochrome liên kết với Apaf-1 và ATP, sau đó liên kết với pro-caspase-9 để tạo ra 1 phức hợp protein được gọi là apoptosome Sự hình thành apoptosome là giai đoạn cuối cùng không thể đỏa ngược của quá trình apoptosis, trong đó caspase-9 (một chất khởi đầu) kích hoạt những kẻ hành quyết quá trình apoptosis, efector caspase-3 Những caspase này( protease serine đặc hiệu cysteinyl aspartate) là tác nhân cuối cùng của quá trình apoptosis thực hiện quá trình chết tế bào bằng cách tháo dỡ có chọn lọc các protein và DNA cấu trúc quan trọng

Hình 5.2: Các con đường apoptotic bên ngoài và bên trong

1) Các tín hiệu bên ngoài được kích hoạt bằng cách liên kết của phối tử (ví dụ: CD95L) với thụ thể của nó (CD95) Sự kích hoạt thụ thể này dẫn đến kích hoạt FADD, từ đó kích hoạt DED Kích hoạt DED bắt đầu quá trình chết rụng thông qua caspase khởi động 8, dẫn đến quá trình chết rụng không thể đảo ngược trực tiếp hoặc thông qua caspase tác động (caspase-3) Caspase-8 hoạt động phân cắt BID thành tBID, chuyển vị vào ty thể

để giải phóng SMAC / DIABLO SMAC / DIABLO trình tự IAP dẫn đến cảm ứng apoptotic thông qua caspase 3

2) Con đường apoptotic nội tại được bắt đầu tại ty thể bởi các kích thích đa dạng A |

Sự truyền tín hiệu tổn thương DNA không thể sửa chữa được thông qua các protein p53 loại bỏ sự ức chế apoptosis bởi BCL2, dẫn đến sự thấm qua màng và giải phóng cytochrome c (Cyto c), SMAC / DIABLO, AIF (yếu tố gây apoptosis) b | Cytochrome c tương tác với APAF1 để tuyển dụng và kích hoạt caspase 9, tạo thành apoptosome, kích hoạt caspase 3 và 7 AIF gây ra sự suy thoái DNA

FADD – Miền chết liên quan đến Fas; DED – Tên miền Death Effector; tBID – BID bị cắt ngắn;

BID – [BH3 (BCL2 miền tương đồng 3)-miền chủ vận tương tác]; IAP – chất ức chế quá trình apoptosis; BCL2 – Bệnh bạch cầu tế bào B / u lympho-2; SMAC / DIABLO – chất hoạt hóa caspase có nguồn gốc từ ti thể thứ hai; APAF-1 – yếu tố kích hoạt protease apoptosis-1

Một số nghiên cứu sử dụng các mô hình chuyển gen chứng minh rõ ràng rằng các yếu tố cấu thành của chương trình chết tế bào bị thay đổi có thể ảnh hưởng đáng kể đến động lực tiến triển của khối u, cho thấy rằng sự bất hoạt của

cơ chế này là một yếu tố chính trong quá trình phát triển khối u

Các tế bào ung thư có thể bỏ qua chương trình chết tế bào theo nhiều cách Phương pháp phổ biến nhất liên quan đến các đột biến của gen ức chế khối u p53 dẫn đến mất các chất điều chỉnh proapoptotic Hơn 50% tất cả các bệnh ung thư

ở người (và 80% ung thư biểu mô tế bào vảy) cho thấy sự bất hoạt của protein p53 P53 còn được gọi là 'người bảo vệ tế bào' vì vai trò quan trọng của nó trong phản ứng của tế bào đối với những căng thẳng

Vai trò chính của p53 như một cảm biến khi DNA bị hỏng và nó kích hoạt các con đường sửa chữa DNA hoặc chương trình chết tế bào để đối phó với DNA

bị hư hại Các tín hiệu bên trong bất thường khác như thiếu oxy hoặc biểu hiện quá mức protein gây ung thư p53 cũng kích hoạt các protein tham gia vào chương trình chết tế bào, được chuyển một phần qua p53, và do đó, bất kỳ sự mất đi chức năng nào của protein p53 đều dẫn đến quá trình chết tế bào bị suy yếu Gần đây, một cơ chế giảm quá trình chết tế bào thông qua tín hiệu tử vong FAS đã được chứng minh ở một phần lớn các dòng tế bào ung thư biểu mô phổi và trực tràng: một thụ thể mồi nhử không có tín hiệu cho chất truyền tin ligand FAS được điều tiết, do đó làm loãng tín hiệu gây tử vong của thụ thể tử vong FAS

Mô hình hiện tại của mạch tín hiệu chết tế bào được thể hiện trong Hình 5.2 Mặc dù nó vẫn là một phần của nghiên cứu đang diễn ra, các thành phần quy định và hiệu ứng chính đã được xác định Tuy nhiên, một số câu hỏi vẫn còn có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của các loại liệu pháp chống ung thư mới Không chắc là tất cả các loại ung thư sẽ mất tất cả các protein trong việc thúc đẩy chương trình chết tế bào; nhiều khả năng là chúng giữ lại các protein tương tự khác kích hoạt quá trình chết tế bào Thách thức nằm ở việc xác định các con đường chết tế bào vẫn hoạt động trong các loại tế bào ung thư cụ thể và thiết kế các loại thuốc mới sẽ bật chúng trong tất cả quần thể tế bào khối u, mang lại lợi ích điều trị đáng kể