Nghiên cứu Y - Dược Thứ hai, ngày 12/2/2024

Hệ thống xử lý DNA bị lỗi gây viêm

Các tế bào trong cơ thể con người chứa ty thể tạo ra năng lượng, mỗi ty thể có mtDNA riêng - một bộ hướng dẫn di truyền độc đáo hoàn toàn tách biệt với DNA hạt nhân của tế bào mà ty thể sử dụng để tạo ra năng lượng mang lại sự sống. Khi mtDNA vẫn ở nơi nó thuộc về (bên trong ty thể), nó duy trì sức khỏe của cả ty thể và tế bào - nhưng khi đi đến nơi không thuộc về, nó có thể bắt đầu phản ứng miễn dịch thúc đẩy tình trạng viêm.
Ảnh minh họa
Ảnh minh họa
ống. Khi mtDNA vẫn ở nơi nó thuộc về (bên trong ty thể), nó duy trì sức khỏe của cả ty thể và tế bào - nhưng khi đi đến nơi không thuộc về, nó có thể bắt đầu phản ứng miễn dịch thúc đẩy tình trạng viêm.

Giờ đây, các nhà khoa học và cộng tác viên của Salk tại UC San Diego đã phát hiện ra một cơ chế mới được sử dụng để loại bỏ mtDNA hoạt động không đúng cách từ trong ra ngoài ty thể.

Khi điều này xảy ra, mtDNA sẽ được gắn cờ là DNA ngoại lai và kích hoạt con đường tế bào thường được sử dụng để thúc đẩy quá trình viêm nhằm loại bỏ tế bào mầm bệnh, như virus.

Các phát hiện này được công bố trên tạp chí Nature Cell Biology vào ngày 8 tháng 2 năm 2024, đưa ra nhiều mục tiêu mới cho phương pháp trị liệu nhằm phá vỡ quá trình viêm nhiễm và do đó giảm thiểu tình trạng viêm nhiễm trong quá trình lão hóa và các bệnh như lupus hoặc viêm khớp dạng thấp.

Giáo sư Gerald Shadel, giám đốc Trung tâm Sốc San Diego-Nathan về Sinh học Cơ bản về Lão hóa và là người giữ giải Audrey Geisel, cho biết: “Chúng tôi biết rằng mtDNA đã thoát khỏi ty thể, nhưng bằng cách nào vẫn chưa rõ ràng”. Chủ tịch Khoa học y sinh tại Salk.

"Sử dụng các phương pháp hình ảnh và sinh học tế bào, chúng tôi có thể theo dõi các bước của con đường di chuyển mtDNA ra khỏi ty thể, mà giờ đây chúng tôi có thể cố gắng nhắm mục tiêu bằng các biện pháp can thiệp trị liệu để hy vọng ngăn ngừa tình trạng viêm nhiễm xảy ra."

Một trong những cách các tế bào của chúng ta phản ứng với tổn thương và nhiễm trùng là bằng hệ thống miễn dịch bẩm sinh.


Mặc dù phản ứng miễn dịch bẩm sinh là tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại vi rút, nhưng nó cũng có thể phản ứng với các phân tử mà cơ thể tạo ra đơn giản giống với mầm bệnh - bao gồm cả mtDNA bị đặt sai vị trí.

Phản ứng này có thể dẫn đến tình trạng viêm mãn tính và góp phần gây ra bệnh tật và lão hóa cho con người.

Các nhà khoa học đang nỗ lực khám phá cách mtDNA rời khỏi ty thể và kích hoạt phản ứng miễn dịch bẩm sinh, nhưng các con đường đặc trưng trước đó không áp dụng cho các tình trạng căng thẳng mtDNA duy nhất mà nhóm Salk đang nghiên cứu.

Vì vậy, họ đã chuyển sang các kỹ thuật hình ảnh phức tạp để thu thập manh mối về vị trí và thời điểm mọi thứ trở nên không ổn trong các ty thể đó.

Tác giả đầu tiên Laura Newman, cựu nhà nghiên cứu sau tiến sĩ, cho biết: “Chúng tôi đã có một bước đột phá lớn khi thấy mtDNA nằm bên trong cấu trúc màng bí ẩn khi nó rời khỏi ty thể - sau khi tập hợp tất cả các mảnh ghép, chúng tôi nhận ra rằng cấu trúc đó là một nội nhũ”. trong phòng thí nghiệm của Shadel và hiện là trợ lý giáo sư tại Đại học Virginia.

“Phát hiện đó cuối cùng đã khiến chúng tôi nhận ra rằng mtDNA đang bị loại bỏ và trong quá trình đó, một số đã bị rò rỉ ra ngoài.”



Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một quá trình bắt đầu bằng một trục trặc trong quá trình sao chép mtDNA khiến cho các khối protein chứa mtDNA gọi là nucleoid tích tụ bên trong ty thể.

Nhận thấy sự cố này, tế bào sau đó bắt đầu loại bỏ các nucleoid ngăn chặn sự sao chép bằng cách vận chuyển chúng đến nội nhũ, một tập hợp các bào quan sắp xếp và gửi vật liệu tế bào để loại bỏ vĩnh viễn.

Endosome bị quá tải với các nucleoid này, gây rò rỉ và mtDNA đột nhiên bị mất trong tế bào.

Tế bào đánh dấu mtDNA là DNA ngoại lai - giống như cách nó đánh dấu DNA của virus - và khởi động con đường cGAS-STING cảm nhận DNA để gây viêm.

Đồng tác giả Uri Manor, cựu giám đốc của Waitt Advanced Biophotonics Core tại Salk và trợ lý giáo sư hiện tại cho biết: “Sử dụng các công cụ hình ảnh tiên tiến của chúng tôi để thăm dò động lực học của ty thể và giải phóng mtDNA, chúng tôi đã phát hiện ra một cơ chế giải phóng hoàn toàn mới cho mtDNA”. tại UC San Diego.

"Có rất nhiều câu hỏi tiếp theo mà chúng tôi nóng lòng muốn hỏi, như cách các tương tác khác giữa các bào quan kiểm soát con đường miễn dịch bẩm sinh, cách các loại tế bào khác nhau giải phóng mtDNA và cách chúng ta có thể nhắm mục tiêu con đường mới này để giảm viêm trong quá trình bệnh tật và lão hóa."

Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ vạch ra nhiều hơn về con đường thải bỏ mtDNA và kích hoạt miễn dịch phức tạp này, bao gồm cả những tình huống sinh học nào - như rối loạn chức năng sao chép mtDNA và nhiễm virus - cần thiết để bắt đầu con đường này và những tác động xuôi chiều nào có thể xảy ra đối với sức khỏe con người. .

Họ cũng nhìn thấy cơ hội đổi mới phương pháp điều trị bằng cách sử dụng con đường này, đại diện cho mục tiêu tế bào mới để giảm viêm.

Các tác giả khác bao gồm Sammy Weiser Novak, Gladys Rojas, Nimesha Tadepalle, Cara Schiavon, Christina Towers, Matthew Donnelly, Sagnika Ghosh, Sienna Rocha và Ricardo Rodriguez-Enriquez của Salk; Danielle Grotjahn và Michaela Medina của Viện Nghiên cứu Scripps; Marie-Ève ​​Tremblay của Đại học Victoria ở Canada; Joshua Chevez của UC San Diego; và Ian Lemersal của Viện Miễn dịch học La Jolla.


Nguồn Viện Salk .
- Thuocbietduoc.com.vn cung cấp thông tin về hơn 30.000 loại thuốc theo toa, thuốc không kê đơn. - Các thông tin về thuốc trên Thuocbietduoc.com.vn cho mục đích tham khảo, tra cứu và không dành cho tư vấn y tế, chẩn đoán hoặc điều trị. - Khi dùng thuốc cần tuyệt đối tuân theo theo hướng dẫn của Bác sĩ
- Chúng tôi không chịu trách nhiệm về bất cứ hậu quả nào xảy ra do tự ý dùng thuốc dựa theo các thông tin trên Thuocbietduoc.com.vn
Thông tin Thuốc và Biệt Dược
- Giấy phép ICP số 235/GP-BC.
© Copyright Thuocbietduoc.com.vn
- Email: contact.thuocbietduoc@gmail.com