Đề tài Apoptosis

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘIKHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌCChủ đề:Công nghệ tế bào gốcGVHD: TS. Nguyễn Hữu ĐứcSVTH: Nhóm 41APOPTOSISMỞ ĐẦU2Khái niệm, lịch sử nghiên cứu1Caspase23Kích hoạt Caspase Apoptosis 4Bất hoạt Apoptosis5Ứng dụng của ApoptosisCác bệnh liên quan 63NỘI DUNGTất cả các tế bào sẽ chết theo 2 cách:Necrosis Apoptosis Hiện tượng tự chết của tế bào bệnh hoặc đã bị hư hỏng nặng.Thường đi kèm với sự hư hỏng màng tế bào, tỏa nhiệt gây ra viêm nhiễm cho tế bào lân cận Bào tử trung tâm của tế bào teo nhỏ lại và cuối cùng sẽ bị tan vỡ ra thành từng mảnh nhỏ-> bị hấp thụ và phân hủy bởi tế bào bạch cầuTất cả các tế bào dưới tác động của Apoptosis sẽ âm thầm biến mất mà không gây hư hại hay viêm nhiễm cho các mô xung quanh.Khái niệm4Tế bào sai hỏng nặngĐại thực bào hoặc bạch cầu tiêu thụKhái niệmApoptosis là một chương trình được cài đặt sẵn trong DNA của mỗi tế bào.5Có lẽ bạn cũng cảm thấy ngạc nhiên khi biết rằng tất cả các tế bào đều được định sẵn “ngày chết” nhưng hiện tượng tự tiêu hủy này hoàn toàn xảy ra tuân theo quy luật tự nhiên và đồng thời rất quan trọng đối với một cơ thể sống.MỘT SỐ VÍ DỤ QUÁ TRÌNH APOPTOSISSo bored, I will die6Một bào thai khi mới hình thành trong bụng mẹ, có bàn chân nhỏ và có màng như chân vịt. Khi đã lớn thêm một chút trong dạ con của mẹ, màng sẽ tách ra và kết quả hình thành từng ngón chân nhỏ riêng biệt. Một khi nòng nọc trưởng thành sẽ rụng đuôi rồi biến thành ếch, hay sâu bướm làm kén thành nhộng rồi chuyển hóa thành bướm. 78Carl Vogt lần đầu tiên đã tả các nguyên tắc của apoptosisWalther Flemming đưa ra một mô tả chính xác hơn của quá trình chết tế bào theo lập trình.John Kerr Foxton Ross đã có thể phân biệt apoptosis từ các tế bào chết sau chấn thươngCurrie ghi James Cormack cùng Kerr, Wyllie đưa ra thuật ngữ apoptosis.Lịch sử phát hiệnTiến trình quá trình apoptosis9- Caspase là một họ của protease cyteine đóng vai trò quan trọng trong quá trình apoptosis, hoại tử và viêm sưng- Caspase đóng vai trò trung tâm trong việc truyền tín hiệu apoptosisCaspaseKhái niệm10LoạiTênChức năngCaspase khơi mào(Caspase đỉnh)CASP 2, 8, 9, 10 - cắt gọt các caspase phản ứng (đang ở dạng bất hoạt) qua đó kích hoạt chúng - nhờ đó hàm lượng caspase hoạt hóa trong tế bào tự chết tăng lên rất nhanh.Caspase phản ứng( Caspase hành quyết)CASP 3, 6, 7Khi được kích hoạt, caspase phản ứng cắt gọt các protein khác trong tế bào, mở đầu cho quá trình chết rụngCaspase dùng trong phản ứng viêmCASP 1, 4, 5CASP4 và CASP5 là những enzyme có hoạt tính cao quá mức trong trường hợp bệnh bạch tạng và cũng liên quan tới các bệnh tự miễn dịch gây ra bởi các biến thể NALP1. Chúng là các enzyme "sưng viêm", cùng với CASP1, tham gia vào quá trình biệt hóa tế bào TCaspasePhân loại11Quá trình hoạt hóa tiền caspase xúc tác bởi các caspase đã hoạt hóa.CaspaseCơ chế hoạt hóa12Các caspase khơi mào đã được hoạt hóa lại tiếp tục tham gia vào hoạt hóa “caspase phản ứng”(caspase hành quyết). Sau đó, các caspase phản ứng tham gia phân giải một số protein13Granzyme B (phóng thích bởi tế bào T độc và tế bào NK) kích hoạt caspase-3 và -7Thụ quan chết (như Fas, thụ quan TRAIL và  thụ quan nhân tố hoạt tử khối u) kích hoạt caspase-8 và -10Thể chết rụng (điều tiết bởi cytochrome c và họ Bcl-2 ) kích hoạt caspase-9CaspaseCác yếu tố hoạt hóa14Kích hoạt Caspase apoptosisKích hoạt Caspase apoptosis15- Được khởi động bởi các kích thích ngoại bào.- Nó phóng thích các yếu tố tăng trưởng kích động sự gắn của các thụ thể chết xuyên màng. Lộ trình ngoại sinh16 Con đường này thông qua ti thể để giải phóng các yếu tố tiền apoptosis như cytochrome c-apoptosis từ khoảng gian màng của bào quan này. Được kích hoạt bởi các yếu tố như shock nhiệt, sự tổn thương DNALộ trình nội sinh17Sơ đồ lộ trình nội sinh18 Lộ trình granzyme B liên quan đến sự phân phối protease vào tế bào đích thông qua: Các hạt chuyên biệt được phóng thích từ những tế bào lympho T gây độc tế bào (cytotoxic T lymphocytes, CTL) Các tế bào diệt tự nhiên (natural killer, NK)Perforin & granzyme-B Các hạt CTL và NK chứa rất nhiều granzymes cũng những lỗ tạo thành protein, perforin.Lộ trình Granzyme B19Granzyme B hoạt hoá con đường caspase apoptosis bằng cách cắt đứt caspase 3. Tuy nhiên, có bằng chứng rằng nó cũng hoạt hoá những con đường chết tế bào khác (đặc biệt trong ty thể và nhân) và vẫn còn được nghiên cứu. 20Do vậy, granzyme B của người, hoạt hoá quá trình chết tế bào bằng cách trực tiếp cắt đứt cơ chất caspase, Bid và chất ức chế DNaseđược hoạt hoá bởi caspase (ICAD), để hoạt hoá những con đường huỷ hoại ty thể và DNA tương tự như caspases. Kết quả là các chất ức chế caspase có tác động nhỏ đến sự chết tế bào do granzyme B ở người và sự phân mảnh DNA, trong khi những chất ức chế tương tự ngăn chặn hoạt động của enzyme chuột..21APAF- 1ENZYME CASPASE Protein hoạt hóa caspase 9 bằng việc cắt bỏ đoạn polypeptide thừa để bắt đầu quá trình chết rụng. Đột biến bất hoạt gen APAF-1 giết chết sinh vật ngay từ thời kỳ bào thai. Bất hoạt caspase 9 -> não bất bình thường. Bất hoạt caspase 8 -> ngưng hoạt động tuần hoàn và gây tử vong cho bào thai. Bất hoạt caspase 3 tạo ra những nhóm tế bào bất thường ở não cùng biểu hiện bất thường trong apoptosis như hình thành chỗ phồng hay phân rã nhân.Bất hoạt apoptosis22Apoptosis cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa bệnh ung thư.Apoptosis có vai trò trong việc đào thải tế bào chết trong cơ thể,thay thế tế bào chết bằng tế bào mới.Apoptosis có vai trò quan trọng trong y học phòng chống ung thư và điều trị ung thư.Để kéo dài chu trình sống của tb (một ước mơ để sống dai sống thọ của con người) thì có nhiều cách, như nghiên cứu telomer, apoptosis.Ứng dụng23Các bệnh liên quan24Đây là một chu trình mang tính tương đối liên tục trong tự nhiên, khi loại bỏ hay thay đổi, chỉnh sửa một phần trong chu trình sẽ kéo theo một loạt thay đổi ở những phần khác => bệnh tật và rối loạn chức năng trong cơ thể.Ví dụ: quá trình phát triển của một bệnh ung thư phổi NCI-H460.Apoptosis bị sai hỏng25Ức chế apoptosisỨc chế apoptosis => bệnh ung thư, bệnh tự miễn dịch, bệnh sưng viêm và bệnh do nhiễm virus.Số lượng các tế bào tăng bất thường và tạo ra khối u là do suy giảm tốc độ chết của tế bào.26apoptosis quá mứcViệc mất kiểm soát quá trình chết rụng gây ra các bệnh liên quan tới tổn hại mô thần kinh, bệnh về máu và thương tổn mô nói chung.Ví dụ: sự phát triển virus HIV27Nhiễm virusKhi tế bào xảy ra quá trình apoptosis, virus sẽ dễ dàng xâm nhập bằng cách:Bám vào các thụ quanHoạt hóa protein kinase RTương tác với p53Biểu hiện các protein virus bắt cặp với protein MHC nằm trên bề mặt của tế bào chủ, khiến chúng bị tế bào miễn dịch nhận diện và kích thích quá trình apoptosis.2829Xin chân thành cảm ơn sự lắng nghe của thầy cô và các bạn!Hà Nội, tháng 11/2013