Bài thuyết trình apoptosis

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Công nghệ tế bào gốc
Chủ đề:

GVHD: TS. Nguyễn Hữu Đức
SVTH: Nhóm 4

1


MỞ ĐẦU

APOPTOSIS

2


NỘI DUNG

1

Khái niệm, lịch sử nghiên cứu

2

Caspase

3

Kích hoạt Caspase Apoptosis

4

Bất hoạt Apoptosis

5

Ứng dụng của Apoptosis

6

Các bệnh liên quan
3


Khái niệm

•

Tất cả các tế bào sẽ chết theo 2 cách:
Hiện tượng tự chết của tế bào bệnh hoặc đã bị hư hỏng nặng.

Necrosis
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 cầu

Apoptosis
Tất 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.
4


Khái niệm

Đại thực bào
hoặc bạch cầu
tiêu thụ

Tế bào sai hỏng nặng

•

Apoptosis là một chương trình được cài đặt sẵn trong DNA của mỗi tế bào.

5


MỘT SỐ VÍ DỤ QUÁ TRÌNH APOPTOSIS

•

Có 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.

So bored, I will

die

6


Một 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.

7


Lịch sử phát hiện

1842

1885

1965

1972

Walther Flemming đưa raJohn
mộtKerr Foxton Ross đã có thể phân
Carl Vogt lần đầu tiên đã tả các
Currie ghi James Cormack

mô tả chính xác hơn củabiệt
quá
apoptosis từ các tế bào chết sau
nguyên tắc của apoptosis
cùng Kerr, Wyllie đưa ra thuật
trình chết tế bào theo lập trình.
chấn thương
ngữ apoptosis.

8


Tiến trình quá trình apoptosis

9


Caspase

Khái niệm

- 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 apoptosis

10


Phân loại

Caspase
Loại

Tên

Chức năng

Caspase khơi mào

CASP 2, 8, 9, 10

- cắt gọt các caspase phản ứng (đang ở dạng bất hoạt) qua đó kích

(Caspase đỉnh)

hoạt chúng
- nhờ đó hàm lượng caspase hoạt hóa trong tế bào tự chết tăng lên
rất nhanh.

Caspase phản ứng

CASP 3, 6, 7

( Caspase hành quyết)

Caspase dùng trong phản ứng
viêm

Khi được kích hoạt, caspase phản ứng cắt gọt các protein khác trong

tế bào, mở đầu cho quá trình chết rụng

CASP 1, 4, 5

CASP4 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 T

11


Caspase

Cơ chế hoạt hóa

Quá trình hoạt hóa tiền caspase xúc tác bởi các caspase đã hoạt hóa.

12


Các 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 protein

13


Caspase

Các yếu tố hoạt hóa

•

Granzyme B (phóng thích bởi tế bào T độc và tế bào NK) kích hoạt caspase-3 và -7

•

Thụ quan chết (như Fas, thụ quan TRAIL và thụ quan nhân tố hoạt tử khối u) kích hoạt caspase-8 và -10

•

Thể chết rụng (điều tiết bởi cytochrome c và họ Bcl-2 ) kích hoạt caspase-9

14


Kích hoạt Caspase apoptosis

Lộ trình nội
sinh

Kích hoạt
Caspase

Lộ trình

apoptosis

ngoại sinh

Lộ trình
Granzyme B

15


Lộ trình ngoại sinh
- 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.

16


Lộ trình nội sinh

• 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 DNA

17


Sơ đồ lộ trình nội sinh

18


Lộ trình Granzyme B

 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)

Các hạt CTL và NK chứa rất nhiều granzymes cũng
những lỗ tạo thành protein, perforin.

Perforin & granzyme-B

19


•

Granzyme 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.

20


•

Do 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..

21


Bất hoạt apoptosis

ENZYME CASPASE

APAF- 1

Bất hoạt
Protein hoạt hóa caspase 9 bằng
việc caspase
cắt bỏ 9 -> não bất bình thường.
đoạn polypeptide thừa để bắt đầu quá trình chết
rụng.

Bất hoạt caspase 8 -> ngưng hoạt động tuần hoàn và gây tử vong cho bào
thai.

Đột biến bất hoạt gen APAF-1 giết chết sinh vật
ngay từ thời kỳ 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.

22


Ứng dụng

•

Apoptosis 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.

23


Các bệnh liên quan

Apoptosis bị sai hỏng

Ức chế apoptosis

Apoptosis quá mức

Nhiễm virus

24


Apoptosis bị sai hỏng

•

Đây 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.

25