tiêu hủy các tế bào cơ bị hoại tử nhờ vào hoạt động của các bạch cầu đa nhân trung tính, đại thực bào (Hình 24).
Hình 24: Tế bào tụy ngoại tiết hoại tử (A), được loại bỏ bằng cơ chế tự tiêu (B). Tế bào cơ vân hoại tử (C).
II. TỰ HUỶ TẾ BÀO (apoptosis)
Tế bào chết bằng cách khởi động chương trình tự hủy, theo đó một loạt các enzym trong tế bào sẽ được hoạt hoá để phân cắt tế bào thành những mảnh nhỏ gọi là thể tự hủy.
Trong hiện tượng tự hủy tế bào, tế bào chết riêng lẻ, số lượng ít, không ảnh hưởng đến chức năng của mô và không kích thích phản ứng viêm.
38
1. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI
Tế bào tự hủy có thể tích giảm, kích thước thu nhỏ lại. Nhân tăng sắc bắt mầu kiềm đậm do chất nhiễm sắc cô đặc, có thể thấy nhân đã bị phân cắt thành nhiều mảnh nhỏ. Bào tương đậm đặc do các bào quan bên trong bị lèn chặt. Tế bào tự hủy cuối cùng sẽ đuợc cắt thành các thể tự hủy; mỗi thể tự hủy là 1 túi màng chứa bào tương, các bào quan và các mảnh nhân, sẽ được các đại thực bào “ăn” ngay lập tức (Hình 25).
Hình 25: Tế bào biểu mô ruột tự huỷ (mũi tên) có kích thước thu nhỏ, nhân đậm mầu, bào tương đậm đặc (A); Trong trung tâm mầm của 1 nang limphô thứ cấp, limphô bào tự hủy phân thành các thể tự hủy (mũi tên) và đã được đại thực bào “ăn” và đưa vào trong bào tương (B).
Dưới KHVĐT, chất nhiễm sắc cô đặc thành nhiều khối bám ngay dưới màng nhân. Màng tế bào có thể tạo ra các bóng nhỏ trên bề mặt nhưng cấu trúc của màng và các bào quan vẫn còn nguyên vẹn (Hình 26).
Hình 26: So với limphô bào bình thường ở trên, limphô bào tự huỷ ở dưới tạo ra các bóng nhỏ trên bề mặt (A). Nhân các limphô bào tự hủy có chất nhiễm sắc cô đặc dưới màng nhân, đã tách ra thành nhiều mảnh (*) (B). Thể tự huỷ (mũi tên) của limphô bào chết nằm trong không bào tiêu hoá của 1 đại thực bào (C).
2. NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ GÂY TỰ HỦY TẾ BÀO
Khác với hoại tử tế bào, tự hủy tế bào chủ yếu là 1 hiện tượng sinh lý bình thường, rất cần thiết trong quá trình tạo hình các mô-cơ quan trong giai đoạn phôi thai. Trong giai đoạn sau sinh, tự huỷ tế bào đảm bảo sự ổn định về cấu trúc và chức năng của nhiều loại mô khác nhau, loại bỏ những tế bào không còn cần thiết. Thí dụ:
- Cấu trúc tuyến Lieberkühn được đổi mới liên tục nhờ vào sự tự hủy của các tế bào biểu mô ở bề mặt niêm mạc ruột, nhường chỗ cho các tế bào biểu mô mới sinh ra tại đáy tuyến di chuyển lên.
- Ở tuyến ức, các tế bào T chống lại kháng nguyên của chính cơ thể sẽ bị loại bỏ bằng cơ chế tự huỷ tế bào. Tại trung tâm mầm các nang limphô thứ cấp trong hạch bạch huyết, các limphô bào B có đáp ứng kém với kháng nguyên sẽ tự hủy, phân cắt thành các thể tự hủy và được đại thực bào “ăn”.
- Ở tuyến vú sau khi ngừng hoạt động tạo sữa, 90% tế bào biểu mô tuyến sẽ tự hủy.
Trong một số tình trạng bệnh lý, tác động của các yếu tố độc hại bên ngoài như tia xạ, gốc oxi hoá tự do, hoá chất, nhiễm virus,... có thể gây tổn thương phân tử ADN trong nhân, làm cho các phân tử protein bị ứ kẹt trong lưới nội bào do gấp cuộn sai chuỗi polypeptid; tế bào sẽ tự huỷ nếu không sửa chữa được. Đây là 1 cơ chế bảo vệ giúp cơ thể loại bỏ những tế bào mang đột biến gen có tiềm năng chuyển dạng thành tế bào ung thư.
Cơ chế tự hủy tế bào đuợc thực hiện theo 2 đường, nội sinh-ty thể và ngoại sinh-thụ thể chết, trong đó đường thứ nhất xảy ra nhiều hơn (Hình 27).
a. Đường nội sinh-ty thể(mitochondrial-intrinsic pathway)
Tế bào tự hủy là do hoạt động của các protein điều hoà sự tự huỷ thuộc họ Bcl-2 có trong dịch bào tương, phân thành 2 nhóm với tác động đối nghịch nhau:
- Các protein thúc đẩy tự hủy tế bào: Bax, Bak, Bad, Bim, Bid, Bik, Nox, Puma, Noxa,...
- Các protein ức chế tự hủy tế bào: Bcl-2, Bcl-XL, Bcl-X, A1, Ku70, Mcl-1,...
Hinh 27: Hai con đường tự hủy tế bào.
Tùy theo mối cân bằng hoạt động giữa 2 nhóm này mà tế bào sẽ bị thúc đẩy đi vào tự huỷ hay là không:
- Khi tế bào hoạt động bình thường, hoạt động các protein ức chế tự huỷ Bcl-2, Bcl-XL
chiếm ưu thế sẽ bất hoạt Bax và Bak, ngăn cản không cho protein cytochrom c từ trong khoang gian màng của bao ti thể đi ra ngoài bào tương.
40
- Khi tế bào trở nên không còn cần thiết trong cơ thể, hoặc có mang những tổn thương không sửa chữa được trên ADN và protein; các protein Bim, Bid, Bad sẽ ngay lập tức nhận biết tình trạng này và hoạt hoá Bax và Bak; Bax và Bak sẽ di chuyển đến màng ngoài bao ti thể, tạo thành kênh dẫn xuyên màng cho phép cytochrom c thoát vào dịch bào tương. Trong bào tương, cytochrom c sẽ hoạt hoá 1 chuỗi các enzym caspase có khả năng phân cắt đặc hiệu ADN và protein của bộ xương tế bào, khiến nhân bị phân thành nhiều mảnh nhỏ và tế bào thành các thể tự hủy. Khác với hoại tử tế bào, cấu trúc màng tế bào và màng bào quan vẫn bình thường, ty thể và tiêu thể còn nguyên vẹn, không nứt vỡ. Đại thực bào nuốt trọn thể tự hủy chỉ trong vài phút; sự nhanh nhẹn này là do đại thực bào có các thụ thể tương ứng với các phosphatidylserin trên bề mặt của thể tự hủy (ở tế bào sống, phosphatidylserin phân bố ở mặt trong màng tế bào nhưng khi tê bào tự huỷ, nó sẽ được chuyển ra mặt ngoài) và cũng nhờ thế mà không có thành phần nội bào nào của tế bào tự huỷ bị thất thoát ra bên ngoài để kích thích phản ứng viêm.
b. Đường ngoại sinh-thụ thể chết(death receptor-extrinsic pathway)
Các thụ thể chết có trên bề mặt tế bào, là các protein thuộc về họ thụ thể TNF, trong đó 2 loại được biết rõ nhất là thụ thể TNF týp 1 và FAS. Khi có chất gắn tương ứng là TNF-alpha và FASL đến gắn vào thụ thể thì phức hợp hình thành có khả năng hoạt hoá chuỗi các enzym caspase, dẫn đến kết cục là tế bào bị cắt thành các thể tự hủy tương tự như trên.
Bảng dưới đây tóm tắt các điểm khác biệt giữa hoại tử tế bào và tự huỷ tế bào:
HOẠI TỬ TẾ BÀO TỰ HUỶ TẾ BÀO
Nguyên nhân Do các tác nhân bệnh lý. Chủ yếu do tác nhân sinh lý, có thể do
1 số tác nhân bệnh lý.
Mức độ Số lượng nhiều.
Ảnh hưởng chức năng mô.
Tế bào riêng lẻ, số lượng ít. Không ảnh hưởng chức năng mô.
Hình thái:
- Thể tích tế bào Tăng. Giảm.
- Nhân Nhân đông, nhân vỡ, nhân tan. Nhân phân thành các mảnh nhỏ. - Bào tương Giảm tính bắt mầu kiềm, tăng tính bắt