Dịch thuật: Quách Phương Đông, Hoàng Khang, Tuấn Hoàng, Hương Trần
Tế bào và mô
Cơ thể chúng ta được tạo thành từ khoảng một trăm nghìn tỷ (100.000.000.000.000) tế bào nhỏ bé mà mắt thường không thể nhìn thấy được, chỉ có thể quan sát được dưới kính hiển vi.
Các tế bào tập hợp lại, tạo nên các mô và cơ quan của cơ thể chúng ta, trông giống như các khối tòa nhà.
Các nhóm tế bào khác nhau tạo nên các loại mô cơ thể khác nhau. Ví dụ, mô xương được cấu thành từ các tế bào xương, mô vú được cấu thành từ các tế bào vú. Có hơn 200 loại tế bào trong cơ thể.
Sự phát triển của mô cơ thể người
Các mô trong cơ thể phát triển khi số lượng các tế bào của mô gia tăng. Các tế bào trong các mô phân chia và phát triển nhanh chóng giữa giai đoạn cơ thể hình thành và trưởng thành. Khi đã phát triển, các tế bào trưởng thành trở nên chuyên biệt hơn trong cơ thể, và bên cạnh đó, giảm bớt các hoạt động phân chia tế bào. Tuy nhiên, cũng có một số tế bào phân chia liên tục như tế bào da hay tế bào máu.
Khi các tế bào bị phá hủy hoặc chết, cơ thể lúc này sẽ sản xuất các tế bào mới để thay thế. Quá trình này được gọi là sự phân chia của tế bào: một tế bào lưỡng bội phân chia thành hai tế bào con, sau đó hai tế bào tiếp tục phân chia thành bốn tế bào con và tiếp tục.
Các tế bào người nhìn chung có khả năng phân chia từ 50 đến 60 lần, sau đó chúng đi vào chu trình tự hủy của tế bào.
Tế bào gốc
Các tế bào gốc cung cấp một nhóm các tế bào có khả năng phân chia, từ đó cơ thể sẽ sử dụng những tế bào này để thay thế các tế bào chết. Các tế bào gốc được xem là các “tế bào khởi động”. Chúng có khả năng phát triển thành các loại tế bào khác nhau trong cơ thể. Khi các tế bào gốc nhân đôi, chúng sẽ tạo ra các tế bào gốc mới nhưng trong một số điều kiện thích hợp, chúng có thể biệt hóa thành các tế bào có chức năng chuyên biệt, ví dụ như tế bào cơ, tế bào hồng cầu hay tế bào não,…
Tế bào gốc được tạo ra một cách tự nhiên trong cơ thể và chúng có mặt ở những vị trí và giai đoạn khác nhau trong vòng đời. Trong giai đoạn phôi, các tế bào gốc sinh ra tất cả các mô và cơ quan khác nhau trong cơ thể. Trong giai đoạn trưởng thành, mỗi loại tế bào gốc thường có thể phát triển thành một số loại tế bào chuyên biệt. Ví dụ, tế bào gốc trưởng thành ở tủy xương có chức năng tạo máu, thường phát triển thành các loại tế bào máu khác nhau.
Tế bào gốc ung thư
Các nhà khoa học ngày nay cho rằng, những tế bào gốc đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của ung thư. Họ nghĩ rằng các khối u ác tính hình thành từ những tế bào gốc bị hư hỏng và đưa ra các nghiên cứu về tế bào gốc ung thư. Các nhà khoa học hiện đã xác định được một số loại tế bào gốc ung thư tìm thấy trong ung thư ruột, ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt cũng như các bệnh bạch cầu.
Các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục nghiên cứu các liệu pháp ung thư để có thể điều trị trực tiếp các tế bào gốc ung thư này.
Sự phân hóa và sinh trưởng của tế bào
Khi các tế bào phân chia và phát triển, chúng thực hiện việc này một cách vô cùng chính xác để đảm bảo rằng các tế bào con là giống hoàn toàn so với các tế bào bố mẹ.
Các tế bào mới tiến hành sao chép và tiếp tục phân chia thành hai tế bào con với một bộ các gen trong mỗi tế bào mới. Trong quá trình này, các tế bào sẽ được kiểm tra để đảm bảo rằng quá trình sao chép là chính xác hoàn toàn. Một số lỗi xảy ra trong quá trình sao chép có thể dẫn đến ung thư.
Đoạn phim cho thấy tế bào khỏe mạnh đang phân chia như thế nào:
Sau khi phân chia, các tế bào mới sẽ nghỉ ngơi một lúc trước khi tiếp tục phân chia nếu cần thiết. Các tế bào phân chia cho đến khi đủ số lượng các tế bào được tạo ra.
Chu kỳ tế bào
Để phân chia, tế bào phải trải qua một quá trình được gọi là chu kỳ tế bào. Chu kỳ tế bào bao gồm bốn giai đoạn:
- Pha 1 (pha G1): tế bào gia tăng kích thước, chuẩn bị sẵn sàng mọi thứ để phân chia.
- Pha S (pha tổng hợp): xảy ra sự sao chép DNA.
- Pha 2 (pha G2): các tế bào kiểm tra xem DNA đã được sao chép chính xác hay chưa.
- Pha M (pha nguyên phân): các tế bào phân chia, từ một tế bào thành hai tế bào con sau lần phân chia đầu tiên.
Trong nguyên phân, các tế bào nhân đôi đồng đều ADN về hai tế bào con. Điều này có nghĩa là, tế bào phân tách nhiễm sắc thể kép thành hai nhiễm sắc thể đơn và phân li về hai cực của tế bào. Các thành phần cấu tạo khác trong tế bào cũng được chia làm hai. Kết quả tạo thành hai tế bào con giống nhau từ một tế bào ban đầu.
Tế bào ngừng sinh trưởng
Quá trình sửa chữa và sinh trưởng của tế bào bình thường diễn ra một cách chặt chẽ và chính xác. Các tế bào có khả năng biết khi nào đủ số lượng các tế bào mới để sửa chữa hư hỏng hay khi một cấu trúc như ngón tay phát triển đầy đủ. Do đó, khi quá trình sửa chữa và sinh trưởng của tế bào kết thúc, chúng sẽ gửi các tín hiệu tới nhau để ngừng tăng trưởng.
Chú thích dưới đây cho thấy điều đó:
Cấu trúc tế bào
Các tế bào trong cơ thể có khả năng tự nhiên để bám vào các vị trí thích hợp cùng nhau để cấu trúc nên các mô và hình dạng cơ thể một cách chính xác. Các nhà khoa học gọi đây là sự kết dính tế bào hay “sự liên kết tế bào”.
Các phân tử nằm trên bề mặt tế bào trông giống hệt các phân tử bề mặt của tế bào tồn tại xung quanh chúng. Chúng ta có thể liên tưởng các phân tử này như các mã bưu chính ở các thành phố. Các mã này cản trở các tế bào trong việc di chuyển sai vị trí. Tế bào sẽ không thể tồn tại và sẽ chết ở những nơi có các phân tử bề mặt khác với các phân tử của chúng.
Sự chết của tế bào
Khi tế bào trở nên bị hư hỏng hay kiệt sức, nó sẽ tự hủy. Các nhà khoa học gọi đây là sự chết theo chu trình của tế bào, quá trình này ngăn chặn sự phát triển của ung thư. Các tế bào cũng có thể bước vào chu trình tự hủy khi chúng tách ra khỏi vị trí thích hợp của mình trong cơ thể.
Các nhà khoa học đang tiến hành nhiều nghiên cứu về sự chết theo chu trình của tế bào. Nếu hiểu rõ tại sao tế bào tự hủy, họ có thể từ đó phát triển các phương pháp điều trị ung thư trong tương lai.
Cập nhật 24/06/2019
Tham khảo How cells and tissues grow
Bản quyền nội dung thuộc về Cancer Research UK và quyền dịch thuật cấp cho Prof. Dr. Thích Minh Tâm
