Apoptosis là gì vai trò của hiện tượng này

Tế bào di căn xảy ra ở nhiều dạng ung thư. Chúng bắt nguồn từ các khối u nguyên phát, sau đó vỡ ra và di căn. Chúng di chuyển qua các mô xung quanh, qua các mạch máu hoặc kênh bạch huyết. Trên đường đi, chúng có thể bám vào một hoặc nhiều cơ quan, chẳng hạn như phổi; não; xương hoặc gan; và hình thành các khối u mới còn được gọi là di căn. Sự lây lan này làm giảm cơ hội hồi phục của bệnh nhân.

Các nhà khoa học tại Đại học Geneva (UNIGE) - Thụy Sĩ đã phát hiện ra một số cơ chế hình thành các tế bào này. Đó là do các tế bào thoát chết trong gang tấc (apoptosis) sau khi điều trị hóa chất. Các tế bào đó tự lập trình lại để có được các kỹ năng di căn (được các nhà nghiên cứu gọi là PAME), xuất hiện như những mục tiêu điều trị mới. Kết quả nghiên cứu được công bố tạp chí Cell Reports.

Những nghiên cứu trước đây đã xác định được tế bào di căn trong quá trình di cư. Một số phương pháp điều trị có thể tạo ra chúng. Tuy nhiên, cơ chế chính xác của sự phát triển vẫn còn là một bí ẩn. Giáo sư Ariel Ruiz i Altaba giải thích: “Chúng tôi không biết tại sao ở một thời điểm nhất định, một số tế bào lại tách ra khỏi khối u chính. Hiện tượng này rất khó phân tích vì trước khi chúng di căn, không có gì để phân biệt các tế bào di căn trong tương lai, hoặc các tế bào tiền di căn, với các tế bào khác trong khối u".

Nhóm nghiên cứu của Giáo sư Ruiz i Altaba gồm hai nhà nghiên cứu sau tiến sĩ là: Arwen Conod (tác giả đầu tiên) và Marianna Silvano hiện đã cung cấp một số câu trả lời. Họ phát hiện ra rằng khi mà khối u nguyên phát sắp chết, thúc đẩy một số tế bào nhất định đạt được trạng thái tiền di căn. Việc cận kề cái chết này đặc biệt xảy ra trong bối cảnh một số phương pháp điều trị nhằm mục đích lấy đi năng lượng hoặc oxy của tế bào ung thư. Các nhà khoa học quan sát thấy rằng những tế bào này, lẽ ra đã chết, tự lập trình lại và sau đó có nguy cơ di căn cao. Những tế bào này được gọi là PAME cho "tế bào di căn hậu apoptotic".

Để có được những kết luận này, nhóm UNIGE đã sử dụng mẫu khối u lấy từ hai bệnh nhân ung thư ruột kết. Tế bào khối u từ những mẫu này sau đó được cấy vào chuột, nơi chúng phát triển và hình thành các khối u mới. Các tế bào này phải trải qua một trải nghiệm sắp chết, gây ra căng thẳng lưới nội chất tương tự như bị gây ra bởi một số loại thuốc hóa trị liệu. Điều này cho phép sự phát triển của các tế bào PAME. Và họ thấy rằng PAME kích hoạt cơn bão cytokine- protein và nhiều yếu tố khác đảm bảo giao tiếp giữa tế bào với tế bào; khiến các tế bào lân cận trở thành tế bào di chuyển do PAME gây ra (PIMS). Các PIMS này sau đó liên kết với PAME và giúp chúng di chuyển để hình thành các di căn.

Kết quả nghiên cứu hiện tại mở ra triển vọng mới đầy hứa hẹn cho việc quản lý điều trị, bao gồm cả việc ngăn chặn sự phát triển của các tiền di căn được tạo ra bởi một số phương pháp điều trị nhất định. Giáo sư Ruizi Altaba kết luận: "Hiện tại, một trong những tiêu chí chính khi xác định phương pháp điều trị là sự thu nhỏ của khối u. Nhờ nghiên cứu của chúng tôi, các tế bào PAME giờ đây xuất hiện như một mục tiêu điều trị và ngăn ngừa di căn tiềm năng cần được tính đến".

Tế bào cũng trải qua ‘sinh, lão, bịnh, tử.’ Và ‘tử’ kiểu nào thì mục đích cuối cùng vẫn là vì lợi ích tốt nhất cho chúng ta. (Nguồn: pixabay.com)

Thường thì ai cũng sẽ nghĩ rằng tế bào sống tốt hơn tế bào chết. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng đúng: các tế bào thường hy sinh bản thân để giữ cho chúng ta khỏe mạnh. Chúng là những ‘anh hùng thầm lặng’ chẳng màng sinh-tử để bảo vệ chúng ta.

Mặc dù cái chết có vẻ thụ động – là một kết thúc đáng tiếc xảy ra theo kiểu “muốn tránh cũng không được” – nhưng cái chết của các tế bào thường có chủ đích và mang tính chiến lược. Tại sao tế bào chết và chết như thế nào là chuyện khá phức tạp và có thể ảnh hưởng đáng kể đến sức khỏe tổng thể của chúng ta.

Có hơn 10 cách khác nhau để tế bào “quyết định” tìm đến cái chết, mỗi cách phục vụ một mục đích cụ thể cho cơ thể. Nghiên cứu của Zoie Magri, Tiến sĩ về Miễn dịch học của Tufts University, khám phá cách các tế bào miễn dịch chuyển đổi giữa các kiểu chết được lập trình khác nhau trong các tình huống như ung thư hoặc chấn thương.

Cái chết được lập trình của các tế bào có thể được chia thành hai loại rất quan trọng đối với sức khỏe: chết trong thầm lặng (silent) và chết vì viêm, hay chết để kích thích (inflammatory).

Ra đi lặng lẽ: cái chết thầm lặng của tế bào

Các tế bào thường có thể bị hư hại do tuổi tác, căng thẳng hoặc chấn thương và những tế bào bất thường này có thể khiến chúng ta bị bịnh. Cơ thể chúng ta là một con tàu được lèo lái rất chặt chẽ và khi các tế bào vượt quá giới hạn, chúng phải được lặng lẽ loại bỏ trước khi phát triển vượt mức, trở thành khối u hoặc gây ra tình trạng viêm nhiễm không đáng có, kích hoạt hệ thống miễn dịch và gây sốt, sưng, tấy đỏ và đau đớn.

Cơ thể chúng ta trao đổi tế bào mỗi ngày để đảm bảo các mô được tạo thành từ những tế bào khỏe mạnh và hoạt động tốt. Những bộ phận trên cơ thể có nhiều khả năng bị tổn thương hơn, như da và ruột, sẽ thay tế bào hàng tuần, trong khi các loại tế bào khác thì phải vài tháng đến nhiều năm mới thay. Bất kể là vòng thời gian nào, việc các tế bào già và hư hại chết đi rồi được thay thế bằng các tế bào mới là một quá trình bình thường và quan trọng đối với cơ thể.

Tế bào chết thầm lặng, hay apoptosis, được mô tả là ‘thầm lặng’ vì chúng chết đi mà không gây ra phản ứng sưng, viêm. Apoptosis (tế bào chết theo chương trình) là một quá trình tích cực liên quan đến nhiều protein và công tắc trong tế bào. Nó là một chiến lược để loại bỏ các tế bào mà không gây báo động cho phần còn lại của cơ thể.

Đôi khi các tế bào có thể phát hiện ra rằng các chức năng của chúng đang bị hư và kích hoạt các protein ‘đao phủ’ để cắt DNA của chính mình và lặng lẽ ra đi theo quá trình apoptosis. Ngoài ra, các tế bào khỏe mạnh có thể ra lệnh cho các tế bào lân cận hoạt động quá mức hoặc bị hư hại để kích hoạt các protein đao phủ của chúng.

Apoptosis rất quan trọng để duy trì một cơ thể khỏe mạnh. Trên thực tế, nhờ quá trình apoptosis mà chúng ta mới có các ngón tay và ngón chân. Ở giai đoạn thai nhi, các ngón tay, ngón chân của chúng ta đều có màng, mãi cho đến khi các tế bào hình thành mô giữa chúng trải qua quá trình apoptosis và chết đi.

Nếu không có apoptosis, các tế bào có thể phát triển vượt tầm kiểm soát. Một thí dụ đã được nghiền ngẫm kỹ lưỡng là bịnh ung thư. Các tế bào ung thư có khả năng phát triển và phân chia tốt một cách bất thường, và những tế bào có thể chống lại quá trình apoptosis thì sẽ tạo thành những khối u rất ‘hung hãn.’ Muốn cải thiện phương pháp điều trị ung thư, người ta phải tìm hiểu cách hoạt động của apoptosis và lý do tại sao các tế bào ung thư có thể chống lại quá trình này.

Nghiên cứu về apoptosis cũng có lợi cho một số bịnh khác. Cơ thể chúng ta tạo ra rất nhiều tế bào miễn dịch và tất cả đều phản ứng với các mục tiêu khác nhau. Tuy nhiên, thỉnh thoảng một số tế bào này có thể vô tình nhắm mục tiêu vào các mô của cơ thể. Apoptosis là một cách quan trọng để loại bỏ các tế bào ‘lạc đạn’ này trước khi chúng gây ra tổn thương không đáng có. Đôi khi, có thể là do các bất thường về gen di truyền, quá trình apoptosis không loại bỏ được các tế bào này, gây ra các bịnh tự miễn dịch như bịnh lupus.

Một thí dụ khác về vai trò của Apoptosis đối với sức khỏe là Lạc màng tử cung (Endometriosis), một căn bịnh do sự phát triển quá mức của các mô trong tử cung và chưa được nghiên cứu kỹ. Nó có thể khiến bịnh nhân vô cùng đau đớn và suy nhược. Gần đây, các nhà nghiên cứu đã cho rằng endometriosis có liên quan tới rối loạn chức năng apoptosis.

Dù là để phát triển hay bảo trì, các tế bào đều lặng lẽ chết đi để giữ cho cơ thể chúng ta luôn vui tươi và khỏe mạnh.

Cái chết ‘rùm beng’: tế bào chết do viêm

Đôi khi, vì lợi ích tốt nhất cho cơ thể, các tế bào sẽ đưa ra cảnh báo khi chúng chết. Điều này có thể có lợi khi các tế bào phát hiện ra sự hiện diện của vi rút, vi khuẩn và thấy cần tự loại bỏ bản thân để tránh bị ‘kẻ địch’ xâm chiếm làm ổ, đồng thời cảnh báo cho phần còn lại của cơ thể. Quá trình tế bào chết do viêm (inflammatory cell death, hay có thể hiểu là chết để kích thích báo động) thường được kích hoạt bởi vi khuẩn, vi rút hoặc căng thẳng.

Thay vì lặng lẽ ‘nhắm mắt xuôi tay,’ các tế bào sẽ trải qua quá trình tế bào chết do bị viêm. Chúng sẽ tự sát, bung vỡ ra hoặc phân giãn, và gửi các chất truyền tin đi. Những ‘sứ giả’ này sẽ nói với các tế bào miễn dịch rằng có một mối đe dọa, nhắc nhở chúng cần phải điều trị và chống lại mầm bịnh.

Tế bào chết do viêm sẽ không tốt cho việc bảo trì. Nếu quá trình thay tế bào bình thường của da hoặc tế bào ruột gây ra phản ứng viêm, chúng ta sẽ thấy không khỏe. Đây là lý do tại sao cái chết do viêm (inflammatory death) được kiểm soát rất chặt chẽ và cần nhiều tín hiệu để bắt đầu.

Bất chấp rủi ro của cái chết như ‘ôm lựu đạn’ này, cơ thể sẽ không thể chống lại nhiều loại bịnh nếu không có nó. Nhiều vi khuẩn và vi rút sẽ cố gắng lảng vảng ở xung quanh hoặc bên trong tế bào của chúng ta để có thể tồn tại. Khi tế bào phát hiện ra những mối đe dọa này, chúng có thể đồng thời kích hoạt hệ thống miễn dịch của cơ thể và tự hủy bản thân để khỏi bị chiếm làm nơi trú ngụ của mầm bịnh. Các nhà nghiên cứu gọi đây là quá trình loại bỏ ổ mầm bịnh.

Tế bào chết do viêm đóng một vai trò quan trọng trong các đại dịch. Yersinia pestis, loại vi khuẩn đằng sau đại dịch Black Death (Dịch hạch đen), đã phát triển nhiều cách khác nhau để ngăn chặn các tế bào miễn dịch của con người phản ứng. Tuy nhiên, các tế bào miễn dịch cũng ‘cao tay’ hơn khi phát triển khả năng cảm nhận được ‘mánh khóe’ này, và chọn cái chết thật ‘rùm beng’ để đảm bảo rằng các tế bào miễn dịch lớp sau sẽ tiếp tục tấn công và loại bỏ vi khuẩn.

Mặc dù Dịch Hạch Đen ngày nay không còn phổ biến, nhưng họ hàng gần của Yersinia pseudotuberculosis và Yersinia enteratioitica là nguyên nhân gây ra những đợt bùng phát các bịnh do thực phẩm. Các bịnh này hiếm khi gây tử vong vì các tế bào miễn dịch của chúng ta dư sức loại bỏ ổ mầm bịnh bằng quá trình tế bào chết do viêm. Tuy nhiên, cũng vì vậy mà có thể suy ra rằng Yersinia sẽ khá nguy hiểm đối với những người bị suy giảm miễn dịch.

Loại vi rút đằng sau đại dịch COVID-19 cũng gây ra hiện tượng tế bào chết do viêm hàng loạt. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng nếu tế bào không ‘hy sinh,’ vi rút sẽ tự do ‘tung hoành’ bên trong tế bào và nhân lên theo. Tuy nhiên, đôi khi số lượng tế bào ‘hy sinh’ có thể vượt quá tầm kiểm soát và góp phần gây tổn thương phổi ở bịnh nhân bị nhiễm COVID-19, mà phổi bị tổn thương thì sẽ ảnh hưởng lớn đến khả năng sống sót. Các nhà nghiên cứu vẫn đang nghiên cứu vai trò của tình trạng tế bào chết do viêm đối với trường hợp bị nhiễm COVID-19 nhằm giúp cải thiện các phương pháp điều trị.

Nhìn chung, dù là lúc vui vẻ hay buồn phiền, các tế bào vẫn luôn sẵn sàng hy sinh bản thân để giữ cho chúng ta khỏe mạnh. Chúng chết đi để giúp chúng ta được tiếp tục sống.

Việt Báo biên dịch

Nguồn: “Cell death is essential to your health − an immunologist explains when cells decide to die with a bang or take their quiet leave” của Zoie Magri, được đăng trên trang TheConversation.com.

Chết theo chu trình là gì?

Apoptosis hay chết tế bào theo chương trình là một quá trình diễn ra tự nhiên trong cơ thể, bao gồm một chuỗi các bước được kiểm soát để cuối cùng tế bào tự hủy diệt (tự sát) một cách có chủ đích.

Apoptosis nghĩa là gì?

“Apoptosis” là cơ chế thường được lập trình của tế bào chết. Khi có sự kích thích nhất định sẽ được áp dụng cho một tế bào, gen của nó tạo ra thiết bị tự hủy diệt và tế bào chết. Một khi quá trình Apoptosis xảy ra với một tế bào. DNA của những tế bào ung thư sẽ bị vỡ ra từng mảnh và biến mất.

Necrosis vs apoptosis là gì?

Sự hiện diện của những mảnh vỡ tế bào sẽ hạn chế sự phát triển sau này của phôi và có thể dẫn đến một trong hai dạng chết của tế bào là necrosis (hoại tử) và apoptosis (chết theo chương trình).

Tế bào chết sẽ đi về đâu?

Nếu bạn đang tự hỏi điều gì sẽ xảy ra với tất cả các tế bào chết, thì chúng sẽ bong ra trong trường hợp của tế bào da và tế bào đường tiêu hoá. Một số tế bào có thể làm thức ăn cho ký sinh trùng và bị ký sinh trùng phân hủy. Một số tế bào khác thậm chí được thu hồi và tái chế một phần bởi chính cơ thể bạn.