Sự phân chia không đồng đều của tế bào giúp hình thành da ppsx

S
ự phân chia không
đồng đều của tế b
ào
giúp hình thành da






Sự sinh trưởng của tế
bào trong chu kỳ của nó
bao gồm cả sự phân
chia, tế bào trở nên to
lên theo thời gian và chia đôi. Hầu
hết các loại tế bào thực hiện quá
trình phân chia một cách đồng


đều cho ra hai tế bào chị em hoàn
toàn giống nhau nhưng m
ột số loại
tế bào lại phân chia theo cách
không đồng đều nhau cho ra hai
loại tế bào ch
ị em khác nhau. Điều
này làm đa dạng về loại tế bào
trong cơ thể sinh vật đa bào.

Để tạo ra sự đa dạng tế bào, thực ra
có 2 cách: cách thứ nhất có thể 2 tế
bào chị em giống nhau sống trên hai
môi trường khác nhau thì sẽ tạo ra 2
tế bào khác nhau (sự bất tương đồng
phụ thuộc điều kiện bên ngoài), thứ
2 là các nhân tố quyết định loại tế
bào sẽ được phân chia vào 1 trong 2
tế bào chị em mà thôi (sự phân chia
bất tương đồng phụ thuộc điều kiện
bên trong tế bào). Hầu hết các
nghiên cứu cơ chế sự phân chia bất
tương đồng đều diễn ra trên ruồi
giấm (Drosophila) và giun (C.
elegan).

Trên t
ạp chí Nature, nhóm tác giả tại
trường đại học Rockerfeller công bố
công trình nghiên cứu về vai trò của
sự phân chia bất tương đồng trên sự
sắp tầng và bi
ệt hóa ở da động vật có
vú [1] (công trình này đang được
đăng trực tuyến). Đây là một trong
nghiên cứu đầu tiên về sự phân chia
bất tương đồng trên động vật có vú
và đã gợi ý về sự hình thành da và
chức năng của nó.

Cấu tạo của da ngư
ời gồm phần biểu
bì và phần dưới biểu bì, 2 phần này
được ngăn cách bởi màng nền. Phần
biểu bì chứa những tế bào hình vảy
xếp tầng, các tế bào biểu mô này tạo
nên các lớp (layer): lớp nền (basal
layer) là các tế bào tăng trưởng sản
sinh ra các lớp tế bào biệt hóa như
lớp tế bào gai (spinous layer), lớp tế
bào hình hạt và lớp sừng bên ngoài
cùng (xem hình 1). Tại màng nền có
rất nhiều nhân tố sinh trưởng, tế bào
ở màng nền sinh trưởng và di
chuyển ra các lớp ngoài, các tế bào
ở
lớp ngoài biệt hóa và tạo ra các
protein bảo vệ các tác nhân như vi
khuẩn xâm nhập vào da, các tế bào
này sau đó sẽ chết và tróc ra. Cơ ch
ế
của quá trình xếp tầng chưa được
biết rõ.


Hình 1: C
ấu tạo da người [2]

Các thí nghiệm đầu tiên của nhóm
này cho thấy tế bào ở màng nền
thường phân chia theo chiều vuông
góc với đường nền (xem hình 2).
Như vậy, có thể tế bào sẽ rời khỏi
màng nền và di chuyển lên phía trên
và cấu thành sự xếp tầng. Để chứng
minh rằng sự phân chia bất tương
đồng chịu trách nhiệm trong sự hình
thành da, nhóm tác giả quay sang sử
dụng mô hình phân chia của ruồi
giấm để nghiên cứu vì có rất nhiều
nghiên cứu về sự phân chia bất
tương đồng trên ruồi Drosophila.
Trên mô hình ruồi giấm, sự phân
chia bất tương đồng phụ thuộc vào
một số protein quyết định hướng
phân chia. Các protein tương tự như
trên ruồi giấm được tìm thấy trên
động vật có vú. Các protein này tạo
thành phức hợp và quyết định trục
phân chia cũng giống như ở ruồi
giấm và sự phân chia bất tương đ
ồng
điều khiển quá trình phát triển của
da.


Hình 2: Hình da c
ủa phôi 12.5 ngày

tuổi cho thấy hướng phân chia tế
bào (giai đo
ạn anaphase) vuông góc
với đường nền (gạch nối màu tr
ắng).
[1]


Họ cũng đã tìm thấy sự khác nhau
trong sự phân chia bất tương đồng
giữa rồi giấm và động vật có vú. Ở
tế bào da, các protein tham gia trong
quá trình liên kết tế bào (integrin và
cadherin) đóng vai trò trong quá
trình phân chia bất tương đồng này
vì khi đột biết hay bị làm mất chức
năng các protein này sẽ gây ra mất
phương hướng trong sự phân chia tế
bào. Lớp biểu bì điều khiển sự phân
cực bằng cách tạo liên kết liên bào
với các tế bào xung quanh cũng như
sự gắn vào màng nền. Như vậy sự
phân chia không đồng đều ở tế bào
nền ở da người đóng vai trò trong
việc hình thành cấu trúc tầng và sự
biệt hóa tế bào da trong s
ự phát triển
da. Chính nhờ quá trình phân chia
không đồng đều một tế b
ào trong hai

tế bào chị em ở lại lớp nền và tế bào
còn lại tách ra tiến về phía trên để
biệt hóa hình thành chức năng.

Công trình này mở đường cho một
cách tiếp cận bệnh lý về da mới và
cũng đưa ra lời giải thích cơ chế mà
tế bào mầm phát triển thành một tế
bào mầm mới và một tế bào biệt
hóa. Khám phá này của họ có thể
dùng như một khung sườn cho
những nghiên cứu tương lai trong
lĩnh vực này.