Những giải Nobel trong thực hành hô hấp

Bài viết trình bày những giải Nobel trong thực hành hô hấp như Telomere và bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD); telomere và bệnh xơ phổi; ba hình thức sinh học của tự thực bào; tự thực bào từ hiện tượng tự thực bào đến các bệnh lý đường hô hấp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Những giải Nobel trong thực hành hô hấp TỔNG QUAN NHỮNG GIẢI NOBEL TRONG THỰC HÀNH HÔ HẤP Đinh Xuân Anh Tuấn* Chúng ta đều nhận thức được sự liên kếtkhông thể tách rời giữa thực hành y khoa vànhững tiến bộ khoa học. Nếu khoảng thời giangiữa những khám phá sinh học và ứng dụng củachúng trong y khoa thường phải rất dài, khoảngcách này đôi khi có thể được rút ngắn đáng kểqua các dự án nghiên cứu gọi là tịnh tiến, từkhoa học cơ bản đến giường bệnh. Chúng tôi đềnghị vào đây để xem qua những khám phá sinhhọc chính được trao giải Nobel và các ứng dụngcủa chúng trong lĩnh vực hô hấp.TELOMERE VÀ TELOMERASE: TỪ SỰ LÃO HÓATẾ BÀO ĐẾN CÁC BỆNH HÔ HẤP MẠN TÍNH Hình 1. Cấu trúc các telomere. Sự suy thoái tế bào là một cơ chế sinh họcphổ biến của sự lão hóa của tế bào được biếtđến trong hơn một nửa thế kỷ nay.1 Theo cáckiến thức mới nhất, vai trò của telomere (tậncùng của nhiễm sắc thể mà rút ngắn với mỗi kỳphân chia tế bào) và telomerase (enzyme giúptái cấu trúc các telomere) có tầm quan trọng cơbản, bằng chứng là giải Nobel 2009 trao tặngcho Elizabeth Blackburn, Carol Greider và JackSzostak.2 Telomere là các cấu trúc nucleotide đóng vaitrò như là cái mũ ở hai đầu của nhiễm sắc thểcho phép sao chép hoàn toàn các vật liệu di Hình 2. Độ dài của các telomere sau mỗi kỳ phân bào.truyền (Hình 1). Sự hiện diện của chúng rất cầnthiết để giữ cấu trúc tuyến tính của nhiễm sắcthể, trong khi nếu không có các telomere này sẽdễ dẫn đến sự hình thành các nhiễm sắc thể trònhoặc sáp nhập của hai nhiễm sắc thể riêng biệt.3Tuy nhiên, mũ telomere này lại ngăn cản hoạtđộng của DNA polymerase, do đó giải thích vìsao có sự rút ngắn của nhiễm sắc thể sau mỗilần phân bào (Hình 2). Telomerase là enzymecó khả năng ngăn chặn sự rút ngắn dần củanhiễm sắc thể theo mỗi lần phân bào bằng cáchbổ sung các chuỗi trình tự mà không thể đượcnhân đôi bởi DNA polymerase3 (Hình 3).* Khoa Sinh Lý Lâm sàng – Thăm dò chức năng hô hấp và Hình 3. Các cấu trúc và chức năng của telomerase. tim mạch. Bệnh viện Cochin, Đại học Paris Descartes, anh-tuan.dinh-xuan@aphp.frTHỜI SỰ Y HỌC 10/2017 5CHUYÊN ĐỀ HÔ HẤP THỰC HÀNH Telomerase được hình thành từ sự kết hợp là tự loại bỏ một số thành phần của chính mìnhcủa một enzyme xúc tác, telomerase bởi quá trình tiêu hóa enzyme. Hiện tượng này,transcriptase reverse (TERT), và đoạn RNA gọi vẫn thường bị đánh đồng với thuật ngữ “tự hủy”là telomerase RNA component (TERC), đóng (auto-cannibalism),18 đã được biết đến trong hơnvai trò như là khuôn phiên mã ngược (TERT) 50 năm nay. Trên thực tế, thuật ngữ này đã đượccho quá trình tổng hợp lại từ đầu của đoạn DNA giới thiệu vào giữa thế kỷ trước bởi một bác sĩphụ bị thiếu (Hình 3). sinh học của Bỉ, Chistian de Duve, với mô tả banTelomere và bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính đầu của ông về các cơ chế suy thoái của một vài(COPD) bào quan nhất định trong tế bào bằng các Trên nhiều khía cạnh, COPD tương tự như lysosome,19 mà khám phá này đã cho phép ôngmột hiện tượng lão hóa bị thúc đẩy nhanh của chia giải Nobel với Albert Claude và Georgemô phổi.4-6 COPD có thể là kết quả của hai tình Emile Palade vào năm 1974.20 Tầm quan trọnghuống bất lợi: (a) một cơ địa di truyền định sẵn của những hiện tượng tự hủy “bảo toàn”dễ dẫn đến lão hóa phổi bị thúc đẩy nhanh và (b) (autodestruction salvatrice) được một lần nữaáp lực môi trường (ví dụ, khói thuốc lá).4-6 Nhiều nhấn mạnh bằng giải Nobel vào năm 2016 dànhlập luận ủng hộ giả thuyết này đặc biệt thể hiện cho nhà nghiên cứu Nhật Bản Yoshinori Ohsumimối liên hệ giữa sự rút ngắn telomere và sự khởi với mô tả của ông về cơ chế tự thực bào.21, 22đầu của COPD ở người hút thuốc.7-9 Đặc biệt, sự Ba hình thức sinh học của tự thực bàorút ngắn của telomere có thể đo được thông qua Trên thực tế chúng ta có không chỉ một mà làcác nhiễm sắc thể trích từ các bạch cầu trong ba hình thức sinh học của tự thực bào:23 (1)máu ngoại vi.10 Tốc độ rút ngắn của telomere tỷ macro-autophagy, (2) micro-autophagy (haylệ thuận trực tiếp với tốc độ suy giảm chức năng microphagy) và (3) tự thực bào qua trung gianphổi10 khi mà telomere ngắn có liên quan với sự chaperon (CMA) (Hình 4).suy giảm chất lượng cuộc sống, với nguy cơ cao Macro-autophagy vẫn thường được gọi làcủa các đợt kịch phát và nguy cơ tử vong cao ở autophagy (tự thực bào), là hình thức được biếtnhững bệnh nhân COPD.11 ...