Tin khoa học: Về Ty thể - Mitochondria

[alexhaond]

Cơ chế kiểm soát mới ở ty thể được phát hiện​

Các nhà khoa học đã khám phá ra một thành phần mới của ty thể giữ một vai trò chính trong chức năng của chúng. Phát hiện này được đăng trên tạp chí Cell Metabolism, là cơ sở quan trọng để nhà khoa học hiểu thêm về các bệnh liên quan đến lão hóa và bệnh di truyền.
Ty thể thường được gọi là nhà máy năng lượng của tế bào khi chúng biến đổi năng lượng của thức ăn thành dạng năng lượng để cơ thể sử dụng. Để thực hiện chức năng chính xác, ty thể phải tạo ra nhiều protein mới, được tiến hành trên các ribosome của chúng.
Một nhóm nhà nghiên cứu ở viện Karolinska, Thụy Điển (Karolinska Institutet) và viện Sinh học Lão hóa Max Planck, Đức (Max Planck Institute for Biology of Ageing) đã phát hiện ra protein tên là MTERF4 kết hợp với protein khác là NSUN4 để tạo phức hợp điểu khiển sự hình thành và hoạt động chức năng của ribosome của ty thể. Ở chuột không có MTERF4 nên ribosome chức năng không được hình thành, dẫn đến sự suy giảm của quá trình tạo năng lượng.
“Sự suy giảm chức năng ty thể liên quan đến một số bệnh di truyền, sự lão hóa tự nhiên và các bệnh liên quan đến sự lão hóa,” Gs. Nils Göran Larson cho biết. “Vì vậy kiến thức cơ bản về cách thức chức năng của ty thể được điều hòa có thể mang giá trị y học to lớn trong tương lai.”
Nhóm nghiên cứu này trước đây đã phát hiện ra các cơ chế điều hòa tương tự ở ty thể có liên quan đến sự phát triển của bệnh tiểu đường.

Nguồn: Karolinska Institutet
Link:
http://www.biologynews.net/archives/2011/05/05/new_mitochondrial_control_mechanism_discovered.html

 

[MRBLUE]

Hì, mình quan tấm đến cơ chế điều hòa ở ty thể đến bệnh tiểu đường nhưng kiến thức mình có hạn, bạn có thể cho mình biết thêm về vấn đề này không??

 

[alexhaond]

Chào anh.
Sự phát sinh của bệnh tiểu đường, cụ thể là bệnh tiểu đường typ 2 có liên quan nhiều đến những yếu tố xuất phát từ ty thể. Những biến đổi tiêu cực về chất lượng hoặc số lượng ở ty thể đều đưa đến những biểu hiện triệu chứng ở bệnh tiểu đường.
Sự thay đổi về chất lượng như những rối loạn di truyền ở DNA ty thể (mtDNA). Kể cả những đột biến của mtDNA ở dạng heteroplasmy và homoplasmy. Sự tăng về số lượng bản sao mtDNA cũng liên quan đến việc phát sinh bệnh tiểu đường.
Các nghiên cứu về sự liên quan giữa ty thể và bệnh tiểu đường cho thấy: những ảnh hưởng của ty thể đến các transporter - protein vận chuyển glucose được mã hóa bởi gen trong nhân; và sự ảnh hưởng của các protein không bắt cặp - uncoupling protein được mã hóa bởi gen trong nhân lên ty thể.

Vâng, trên đây là những hiểu biết chung về mối quan hệ giữa những thay đổi ở ty thể và sự phát sinh bệnh tiểu đường typ 2.
Những tương tác qua lại của mối quan hệ này hay còn gọi là cơ chế điều hóa ( theo em dùng từ "điều hòa" không được chính xác, vì đây là vấn đề bệnh lý nên mang tính bất thường, mình nên dùng từ "tương tác"). Đây thực sự là vấn đề rất phức tạp vì phải đề cập đến sự tương tác ở mức độ phân tử. Do thời gian không nhiều cho diễn đàn, em chỉ có thể nêu một số hiểu biết sau.
Bệnh tiều đường với nguyên nhân thường được hiểu là do thiếu insulin, cụ thể do tế bào islet (nhỏ, tròn) của tuyến tụy tiết ít, và hiện tượng này do các tế bào này khi tiết sẽ rất cần ATP - sản xuất bởi ty thể, nhưng ty thể gặp phải những rối loạn về di truyền và sinh sản như nêu khái quát ở trên.

Một trường hợp rất đặc trưng là: khi số lượng và kích thước ty thể giảm ở tế bào cơ của bệnh nhân tiểu đường sẽ gây ra sự suy giảm các hoạt động sinh học ở ty thể và làm thay đổi hoạt động sử dụng cơ chất trong quá trình trao đổi chất, điều này liên hệ trực tiếp tới các enzyme của ty thể. Việc tiết insulin từ các tế bào islet của tuyến tụy đòi hỏi ATP và do sự thoái năng của ty thể làm tăng stress oxi hóa ở các tế bào này và đây là nguyên nhân chính làm giảm sự tiết insulin.
Nguyên nhân nổi bật là: Sự thoái năng của ty thể ở bệnh nhân tiểu đường liên quan đến đột biến điểm ở mtDNA, vùng này mã hóa cho tRNA vận chuyển leucine; và sự suy giảm enzyme mitochondrial nicotinamide nucleotide transhydrogenase (NNT).

Đến đây, em xin tạm gửi một vài hiểu biết. Thực tế, còn rất nhiều điều cần đi xa hơn về tương tác mang tính bản chất đó là tương tác phân tử: như các enzyme hexosekinase; kênh vận chuyển trên màng ty thể, pore protein; isoenzyme ở ty thể và dịch bào, quá trình phosphoryl oxy hóa, và đường phân, ...
Hy vọng chúng ta sẽ thảo luận thêm về vấn đề này.