Thường thì ai cũng sẽ nghĩ rằng tế bào sống tốt hơn tế bào chết. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng đúng: các tế bào thường hy sinh bản thân để giữ cho chúng ta khỏe mạnh. Chúng là những ‘anh hùng thầm lặng’ chẳng màng sinh-tử để bảo vệ chúng ta.
Mặc dù cái chết có vẻ thụ động – là một kết thúc đáng tiếc xảy ra theo kiểu “muốn tránh cũng không được” – nhưng cái chết của các tế bào thường có chủ đích và mang tính chiến lược. Tại sao tế bào chết và chết như thế nào là chuyện khá phức tạp và có thể ảnh hưởng đáng kể đến sức khỏe tổng thể của chúng ta.
Có hơn 10 cách khác nhau để tế bào “quyết định” tìm đến cái chết, mỗi cách phục vụ một mục đích cụ thể cho cơ thể. Nghiên cứu của Zoie Magri, Tiến sĩ về Miễn dịch học của Tufts University, khám phá cách các tế bào miễn dịch chuyển đổi giữa các kiểu chết được lập trình khác nhau trong các tình huống như ung thư hoặc chấn thương.
Cái chết được lập trình của các tế bào có thể được chia thành hai loại rất quan trọng đối với sức khỏe: chết trong thầm lặng (silent) và chết vì viêm, hay chết để kích thích (inflammatory).
Ra đi lặng lẽ: cái chết thầm lặng của tế bào
Các tế bào thường có thể bị hư hại do tuổi tác, căng thẳng hoặc chấn thương và những tế bào bất thường này có thể khiến chúng ta bị bịnh. Cơ thể chúng ta là một con tàu được lèo lái rất chặt chẽ và khi các tế bào vượt quá giới hạn, chúng phải được lặng lẽ loại bỏ trước khi phát triển vượt mức, trở thành khối u hoặc gây ra tình trạng viêm nhiễm không đáng có, kích hoạt hệ thống miễn dịch và gây sốt, sưng, tấy đỏ và đau đớn.
Cơ thể chúng ta trao đổi tế bào mỗi ngày để đảm bảo các mô được tạo thành từ những tế bào khỏe mạnh và hoạt động tốt. Những bộ phận trên cơ thể có nhiều khả năng bị tổn thương hơn, như da và ruột, sẽ thay tế bào hàng tuần, trong khi các loại tế bào khác thì phải vài tháng đến nhiều năm mới thay. Bất kể là vòng thời gian nào, việc các tế bào già và hư hại chết đi rồi được thay thế bằng các tế bào mới là một quá trình bình thường và quan trọng đối với cơ thể.
Tế bào chết thầm lặng, hay apoptosis, được mô tả là ‘thầm lặng’ vì chúng chết đi mà không gây ra phản ứng sưng, viêm. Apoptosis (tế bào chết theo chương trình) là một quá trình tích cực liên quan đến nhiều protein và công tắc trong tế bào. Nó là một chiến lược để loại bỏ các tế bào mà không gây báo động cho phần còn lại của cơ thể.
Đôi khi các tế bào có thể phát hiện ra rằng các chức năng của chúng đang bị hư và kích hoạt các protein ‘đao phủ’ để cắt DNA của chính mình và lặng lẽ ra đi theo quá trình apoptosis. Ngoài ra, các tế bào khỏe mạnh có thể ra lệnh cho các tế bào lân cận hoạt động quá mức hoặc bị hư hại để kích hoạt các protein đao phủ của chúng.
Apoptosis rất quan trọng để duy trì một cơ thể khỏe mạnh. Trên thực tế, nhờ quá trình apoptosis mà chúng ta mới có các ngón tay và ngón chân. Ở giai đoạn thai nhi, các ngón tay, ngón chân của chúng ta đều có màng, mãi cho đến khi các tế bào hình thành mô giữa chúng trải qua quá trình apoptosis và chết đi.
Nếu không có apoptosis, các tế bào có thể phát triển vượt tầm kiểm soát. Một thí dụ đã được nghiền ngẫm kỹ lưỡng là bịnh ung thư. Các tế bào ung thư có khả năng phát triển và phân chia tốt một cách bất thường, và những tế bào có thể chống lại quá trình apoptosis thì sẽ tạo thành những khối u rất ‘hung hãn.’ Muốn cải thiện phương pháp điều trị ung thư, người ta phải tìm hiểu cách hoạt động của apoptosis và lý do tại sao các tế bào ung thư có thể chống lại quá trình này.
Nghiên cứu về apoptosis cũng có lợi cho một số bịnh khác. Cơ thể chúng ta tạo ra rất nhiều tế bào miễn dịch và tất cả đều phản ứng với các mục tiêu khác nhau. Tuy nhiên, thỉnh thoảng một số tế bào này có thể vô tình nhắm mục tiêu vào các mô của cơ thể. Apoptosis là một cách quan trọng để loại bỏ các tế bào ‘lạc đạn’ này trước khi chúng gây ra tổn thương không đáng có. Đôi khi, có thể là do các bất thường về gen di truyền, quá trình apoptosis không loại bỏ được các tế bào này, gây ra các bịnh tự miễn dịch như bịnh lupus.
Một thí dụ khác về vai trò của Apoptosis đối với sức khỏe là Lạc màng tử cung (Endometriosis), một căn bịnh do sự phát triển quá mức của các mô trong tử cung và chưa được nghiên cứu kỹ. Nó có thể khiến bịnh nhân vô cùng đau đớn và suy nhược. Gần đây, các nhà nghiên cứu đã cho rằng endometriosis có liên quan tới rối loạn chức năng apoptosis.
Dù là để phát triển hay bảo trì, các tế bào đều lặng lẽ chết đi để giữ cho cơ thể chúng ta luôn vui tươi và khỏe mạnh.
Cái chết ‘rùm beng’: tế bào chết do viêm
Đôi khi, vì lợi ích tốt nhất cho cơ thể, các tế bào sẽ đưa ra cảnh báo khi chúng chết. Điều này có thể có lợi khi các tế bào phát hiện ra sự hiện diện của vi rút, vi khuẩn và thấy cần tự loại bỏ bản thân để tránh bị ‘kẻ địch’ xâm chiếm làm ổ, đồng thời cảnh báo cho phần còn lại của cơ thể. Quá trình tế bào chết do viêm (inflammatory cell death, hay có thể hiểu là chết để kích thích báo động) thường được kích hoạt bởi vi khuẩn, vi rút hoặc căng thẳng.
Thay vì lặng lẽ ‘nhắm mắt xuôi tay,’ các tế bào sẽ trải qua quá trình tế bào chết do bị viêm. Chúng sẽ tự sát, bung vỡ ra hoặc phân giãn, và gửi các chất truyền tin đi. Những ‘sứ giả’ này sẽ nói với các tế bào miễn dịch rằng có một mối đe dọa, nhắc nhở chúng cần phải điều trị và chống lại mầm bịnh.
Tế bào chết do viêm sẽ không tốt cho việc bảo trì. Nếu quá trình thay tế bào bình thường của da hoặc tế bào ruột gây ra phản ứng viêm, chúng ta sẽ thấy không khỏe. Đây là lý do tại sao cái chết do viêm (inflammatory death) được kiểm soát rất chặt chẽ và cần nhiều tín hiệu để bắt đầu.
Bất chấp rủi ro của cái chết như ‘ôm lựu đạn’ này, cơ thể sẽ không thể chống lại nhiều loại bịnh nếu không có nó. Nhiều vi khuẩn và vi rút sẽ cố gắng lảng vảng ở xung quanh hoặc bên trong tế bào của chúng ta để có thể tồn tại. Khi tế bào phát hiện ra những mối đe dọa này, chúng có thể đồng thời kích hoạt hệ thống miễn dịch của cơ thể và tự hủy bản thân để khỏi bị chiếm làm nơi trú ngụ của mầm bịnh. Các nhà nghiên cứu gọi đây là quá trình loại bỏ ổ mầm bịnh.
Tế bào chết do viêm đóng một vai trò quan trọng trong các đại dịch. Yersinia pestis, loại vi khuẩn đằng sau đại dịch Black Death (Dịch hạch đen), đã phát triển nhiều cách khác nhau để ngăn chặn các tế bào miễn dịch của con người phản ứng. Tuy nhiên, các tế bào miễn dịch cũng ‘cao tay’ hơn khi phát triển khả năng cảm nhận được ‘mánh khóe’ này, và chọn cái chết thật ‘rùm beng’ để đảm bảo rằng các tế bào miễn dịch lớp sau sẽ tiếp tục tấn công và loại bỏ vi khuẩn.
Mặc dù Dịch Hạch Đen ngày nay không còn phổ biến, nhưng họ hàng gần của Yersinia pseudotuberculosis và Yersinia enteratioitica là nguyên nhân gây ra những đợt bùng phát các bịnh do thực phẩm. Các bịnh này hiếm khi gây tử vong vì các tế bào miễn dịch của chúng ta dư sức loại bỏ ổ mầm bịnh bằng quá trình tế bào chết do viêm. Tuy nhiên, cũng vì vậy mà có thể suy ra rằng Yersinia sẽ khá nguy hiểm đối với những người bị suy giảm miễn dịch.
Loại vi rút đằng sau đại dịch COVID-19 cũng gây ra hiện tượng tế bào chết do viêm hàng loạt. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng nếu tế bào không ‘hy sinh,’ vi rút sẽ tự do ‘tung hoành’ bên trong tế bào và nhân lên theo. Tuy nhiên, đôi khi số lượng tế bào ‘hy sinh’ có thể vượt quá tầm kiểm soát và góp phần gây tổn thương phổi ở bịnh nhân bị nhiễm COVID-19, mà phổi bị tổn thương thì sẽ ảnh hưởng lớn đến khả năng sống sót. Các nhà nghiên cứu vẫn đang nghiên cứu vai trò của tình trạng tế bào chết do viêm đối với trường hợp bị nhiễm COVID-19 nhằm giúp cải thiện các phương pháp điều trị.
Nhìn chung, dù là lúc vui vẻ hay buồn phiền, các tế bào vẫn luôn sẵn sàng hy sinh bản thân để giữ cho chúng ta khỏe mạnh. Chúng chết đi để giúp chúng ta được tiếp tục sống.
Việt Báo biên dịch
Nguồn: “Cell death is essential to your health − an immunologist explains when cells decide to die with a bang or take their quiet leave” của Zoie Magri, được đăng trên trang TheConversation.com.
