- 8 tháng trước
Trao đổi chuyên sâu Thông tin giữa các tế bào
Danh mục
📚
Học tậpPhụ đề
00:00Chào mừng quý vị đến với buổi thảo luân chuyên sâu hôm nay.
00:03Chúng ta hay nói chuyện với nhau, dùng điện thoại, mạng xã hội,
00:07nhưng mà có bao giờ mình nghĩ là à, bên trong cơ thể mình hàng nghìn tỷ tế bào cũng đang không ngừng trò chuyện không?
00:13Vâng, đúng thế đấy ạ. Chúng liên lạc với nhau liên tục để phối hợp mọi hoạt động, từ những việc rất cơ bản đến phức tạp.
00:20Thật khó hình dung nhỉ.
00:22Làm sao mà chúng phối hợp nhịp nhàng để, ví dụ, cơ thể mình lớn lên,
00:25hay là khi mình vận động xong thế đói, hay là cả một hệ miễn dịch hoạt động nữa?
00:30À, đó chính là chủ đề hôm nay của chúng ta, thông tin giữa các tế bào.
00:34Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu xem các đơn vị sống cơ bản này nó gửi và nhận tín hiệu như thế nào.
00:40Nghe hấp dẫn đấy ạ. Vậy mình sẽ đi sâu vào những khía cạnh nào ạ?
00:43Chúng ta sẽ xem xét tại sao tế bào nó lại cần phải giao tiếp này,
00:47rồi thì các cách chúng nói chuyện với nhau ra sao,
00:50và cả cái quy trình ba bước cốt lãi từ lúc nhận tín hiệu đến lúc phản hồi nữa.
00:55Thông tin thì dựa trên các tài liệu từ cơ bản đến khá là chi tiết đấy ạ.
00:58Tuyệt vời. Vậy thì chúng ta cùng bắt đầu khám phá mạng lưới liên lạc thú vị này nhé.
01:03Đầu tiên thì, tại sao tế bào lại cần phải nói chuyện với nhau nhiều đến thế ạ?
01:08À, lý do chính là để phối hợp hoạt động cho một cơ thể có nhiều tế bào như chúng ta.
01:13Hãy nghĩ về lúc mình còn là phôi thai nhé.
01:15Vâng.
01:16Từ một tế bào ban đầu thôi, làm sao mà nó biết để phân chia,
01:19rồi thì biệt hóa thành các cơ quan khác nhau như gan, thận, phổi,
01:23mà lại đúng vị trí, đúng chức năng nữa chứ.
01:24À, đúng rồi hả. Phải có sự chỉ dẫn phối hợp nào đó.
01:28Chính xác. Đó là nhờ các tín hiệu được gửi đi và nhận lại một cách cực kỳ chính xác giữa các tế bào.
01:33Nó đảm bảo cơ thể phát triển một cách hài hòa, thống nhất.
01:36Ngoài việc phối hợp bên trong cơ thể, thì chắc là chúng còn phải phản ứng với bên ngoài nữa, đúng không ạ?
01:41Làm thế nào mà cái chất adrenaline đó lại khiến tim mèo đập nhanh hơn,
01:45gan thì giải phóng đường vào máu, phổi thì thở gấp hơn, để trầm bị cho hành động.
01:49À, tức là adrenaline phải nói chuyện được về tế bào tim, tế bào gan, tế bào phổi.
01:54Chuẩn ạ. Cần phải có một hệ thống truyền tin cực kỳ hiệu quả,
01:57để tín hiệu từ một nơi có thể tác động đến nhiều nơi khác nhau.
02:00Vậy cái ngôn ngữ mà tế bào dùng là gì? Chắc không phải tiếng nói như mình rồi.
02:04Không ạ, ngôn ngữ ở đây là các phân tử hóa học.
02:07Chúng ta gọi chúng là phân tử tín hiệu, hay là ligand.
02:10Ligand.
02:11Vâng, ligand. Chúng thì vô cùng đa dạng.
02:14Có thể là hormôn như insulin, glucagon, adrenaline, testosterone,
02:18cũng có thể là các yếu tố tăng trưởng hay chất dẫn chuyển thần kinh,
02:21thậm chí là các amino acid, peptide, protein, steroid, hoặc là các khí NO nữa cơ.
02:27Ôi, nhiều loại thế cơ à?
02:29Rất nhiều, nhưng điểm mấu chốt nhất là tính đặc hiệu của chúng.
02:32Vâng, mỗi loại tín hiệu thường chỉ gắn được vào một loại ổ khóa nhất định thôi.
02:35Ổ khóa? À, ý chị là các thụ thể receptor đúng không ạ?
02:39Chính xác. Thụ thể thường là các protein đặc hiệu,
02:42nằm đâu đó trên hoặc trong tế bào, có nhiệm vụ nghe tín hiệu.
02:46Thế vị trí của thụ thể này có quan trọng không ạ?
02:48Hay là tín hiệu nào cũng tìm được thụ thể của nó?
02:50Vị trí rất quan trọng và nó phụ thuộc vào bản chất của tín hiệu.
02:53Những tín hiệu mà phân cực hoặc có kích thược lớn không thể tự đi qua màng tế bào được.
02:57Vâng.
02:58Thì thụ thể của chúng thường nằm ngay trên màng tế bào, chờ sẵn ở đó.
03:01À, hợp lý nhờ.
03:03Thế còn những tín hiệu mà nhỏ lại không phân cực, kiểu tan được trong dầu mỡ ấy ạ?
03:08Như là Hormone Steroid chẳng hạn.
03:11À, những loại đó thì lại khác.
03:13Chúng có thể dễ dàng đi xuyên qua lớp màng lipid của tế bào,
03:16nên là thụ thể của chúng lại nằm ở bên trong tế bào chất
03:19hoặc thậm chí là nằm sâu trong nhân tế bào luôn.
03:21Ô, thật là thú vị.
03:23Tức là tùy loại tín hiệu mà cửa đón tiếp nằm ở ngoài cổng hay ở trong nhà.
03:27Đúng vậy ạ.
03:28Sự phân bố vị trí thụ thể này nó rất thông minh,
03:30đảm bảo mỗi tế bào chỉ nghe và phản ứng với đúng loại tín hiệu mà nó cần thôi.
03:35Vậy là mình có tín hiệu ligand và cái để nhận tín hiệu thụ thể rồi.
03:40Thế còn cách thức chúng truyền tin cho nhau thì sao ạ?
03:42Có phải lúc nào cũng là gửi tín hiệu đi xa, không?
03:45Không hẳn ạ.
03:46Có nhiều kiểu truyền tin khác nhau, tùy thuộc vào khoảng cách giữa các tế bào.
03:50Ví dụ như thế nào ạ?
03:51Gần nhất nhá, là các tế bào đứng sát sàn sạt nhau.
03:54Chúng có thể nối trực tiếp với nhau qua các cấu trúc đặc biệt.
03:57Ở thực vật thì gọi là cầu sinh chất,
03:59còn ở động vật thì có các vùng kết nối hay là liên kết khe.
04:02À, tức là chúng nói thần qua vách luôn.
04:05Kiểu như vậy đấy ạ.
04:06Các phân tử nhỏ có thể đi trực tiếp từ tế bào này sang tế bào kia,
04:10hoặc là chúng tiếp xúc trực tiếp qua các phân tử trên mềm mặt màng.
04:13Ví dụ như tế bào miễn dịch của mình sờ vào con vi khuẩn để nhẫn diện nó ấy.
04:16Thế còn gần nhau nhưng không chạm vào nhau thì sao ạ?
04:19Kiểu hàng xóm ấy.
04:20À, đó gọi là truyền tin cục bộ, hay còn gọi là cận tiết.
04:24Tế bào này tiết ra tín hiệu,
04:25rồi tín hiệu đó khuất tán qua dịch ngoại bào
04:27và tác động lên mấy tế bào hàng xóm gần đó.
04:29À.
04:30Thậm chí có kiểu tự tiết autocrine nữa cơ,
04:33tức là tế bào tiết ra tín hiệu rồi lại tự mình nhận lấy tín hiệu đó luôn.
04:36Ồ, tự nói chuyện với chính mình à?
04:38Để làm gì vậy ạ?
04:39Thường là để tự điều hòa hoạt động của chính nó ấy ạ.
04:41Một cơ chế tự kiểm soát khá là hay.
04:43Vâng.
04:44Thế còn kiểu truyền tin đi xa thì sao ạ?
04:47Chắc là phải có cách khác.
04:48Có chưa ạ?
04:49Đó là truyền tin nội tiết.
04:51Lúc này, tín hiệu thường là học môn
04:53sẽ được tiết vào máu
04:54và theo dòng máu đi đến các tế bào đích
04:57ở rất xa trong cơ thể.
04:58Ví dụ như là insulin từ tuyến tuyến đi đến gan và cơ đúng không ạ?
05:02Chính xác, hoặc là hong môn từ tuyến yên
05:04điều khiển hoạt động của các tế bào xương chẳng hạn.
05:08Rồi còn một kiểu nữa rất đặc trưng của hệ thần kinh.
05:11À, là truyền tin qua synapse?
05:13Đúng rồi.
05:14Giữa hai tế bào thần kinh có một khe hẹp gọi là khe synapse.
05:18Tín hiệu điện chạy dọc tế bào thần kinh trước
05:19sẽ được chuyển thành tín hiệu hóa học,
05:22chất dẫn truyền thần kinh để vượt qua khe này
05:24rồi lại kích hoạt tín hiệu điện ở tế bào thần kinh sau.
05:27Wow.
05:27Đúng là một mạng lưới liên lạc đa dạng và phức tạp hật.
05:31Vậy khi tín hiệu đã đến đúng tế bào đích
05:33và gắn vào thụ thể rồi thì sao ạ?
05:36Bên trong tế bào sẽ xảy ra chuyện gì tiếp theo?
05:38À, lúc này sẽ là một quy trình gồm
05:40ba giai đoạn chính diễn ra bên trong tế bào.
05:43Giai đoạn đầu tiên là...
05:44Tiếp nhận.
05:45Tiếp nhận là lúc tín hiệu gắn vào thụ thể.
05:48Vâng.
05:48Giống như chìa khóa cha đúng vào ổ khóa vậy.
05:51Khi tín hiệu gắn vào,
05:52nó làm cho thụ thể thay đổi hình dạng một chút
05:54và trở nên hoạt động.
05:56Đây là bước khởi đầu, cực kỳ quan trọng.
05:58Rồi, cửa đã mở.
05:59Tiếp theo là gì ạ?
06:00Tiếp theo là giai đoạn truyền tin nội bào.
06:03Lúc này, tín hiệu ban đầu
06:04sẽ được chuyển tiếp và lan truyền vào sâu bên trong tế bào.
06:08Nó không chỉ đi một mình đâu,
06:10mà thường là khởi động cả một chuỗi
06:11các phản ứng sinh hóa nối tiếp nhau.
06:13Một chuỗi phản ứng?
06:14Nghe có vẻ phức tạp.
06:15Đúng vậy ạ.
06:16Giống như hiệu ứng Domino ấy.
06:18Phân tử này hoạt hóa phân tử khác,
06:20rồi phân tử kia lại hoạt hóa phân tử khác.
06:23Cứ thế tiếp diễn.
06:24Và có một điểm cực kỳ quan trọng ở giai đoạn này.
06:26Là gì thế ạ?
06:27Đó là sự khuếch đại tín hiệu.
06:28Khuếch đại?
06:29Vâng.
06:30Chỉ cần một vài phân tử tín hiệu ban đầu gắn vào thụ thể thôi.
06:34Nhưng qua cái chuỗi phản ứng này,
06:35tín hiệu có thể được nhân lên gấp nhiều, nhiều lần.
06:38Mỗi bước trong chuỗi có thể hoạt hóa hàng loạt phân tử ở bước tiếp theo.
06:42À, tức là từ một tín hiệu nhỏ ban đầu
06:44có thể tạo ra một hiệu ứng rất lớn bên trong tế bào.
06:47Chính xác ạ.
06:48Giống như một người nói nhỏ,
06:50rồi thông tin đó được lan truyền cấp số nhân vậy.
06:52Đây là một cơ chế rất hiệu quả
06:54để tế bào có thể đáp ứng mạnh mẽ
06:55với cả những kích thích yếu ớt từ bên ngoài.
06:57Ai thật.
06:58Vậy sau khi tín hiệu được truyền đi và khuếch đại rồi,
07:01thì đích đến cuối cùng là gì?
07:03Tế bào sẽ làm gì?
07:04Đó chính là giai đoạn thứ ba.
07:06Đáp ứng.
07:07Đây là lúc tế bào thực hiện một hành động cụ thể nào đó
07:09theo chỉ thị từ tín hiệu.
07:10Hành động cụ thể đó có thể là gì ạ?
07:13Ồ, rất đa dạng ạ.
07:14Có thể là hoạt hóa một enzyme nào đó
07:16để thúc đẩy một phản ứng trao đổi chất.
07:18Hoặc là thay đổi biểu hiện gen,
07:20tức là bật hoặc tắt một gen nào đó,
07:22dẫn đến việc tổng hợp hoặc ngừng tổng hợp
07:23một loại protein mới.
07:25Ví dụ như testosterone làm cơ bắp phát triển
07:27là thay đổi biểu hiện gen ạ?
07:29Đúng rồi ạ.
07:30Hoặc là thay đổi hoạt động trao đổi chất nói chung.
07:32Ví dụ như tín hiệu insulin
07:33sẽ ra lệnh cho tế bào gan,
07:35lấy glucose từ máu
07:36và chuyển thành glycogen để giữ chữ.
07:39Vâng.
07:39Rồi thì tín hiệu có thể kích thích tế bào phân chia
07:42hoặc ngược lại,
07:43làm cho tế bào biệt hóa,
07:44tức là chuyên môn hóa
07:45thành một loại tế bào cụ thể.
07:47Rất nhiều kiểu đáp ứng khác nhau.
07:49Mà có khi nào cùng một tín hiệu
07:51lại gây ra các đáp ứng khác nhau
07:52ở các tế bào khác nhau không ạ?
07:54Có chưa ạ?
07:55Điều này xảy ra khá thường xuyên,
07:56ví dụ như adrenaline chẳng hạn.
07:58Vâng.
07:58Khi nó đến tế bào tim,
08:00nó làm tim đập nhanh hơn.
08:02Nhưng khi đến tế bào gan,
08:03nó lại kích thích gan phân giải glycogen thành glucose
08:06cùng một tín hiệu,
08:07nhưng đáp ứng lại khác nhau.
08:08Tại sao lại thế ạ?
08:09Là do tế bào đích khác nhau,
08:11có thể có loại thụ thể khác nhau
08:12cho cùng một tín hiệu,
08:14hoặc là chúng có các con đường
08:15truyền tin nội bào
08:16và các bộ máy đáp ứng bên trong khác nhau.
08:19Hệ thống này rất linh hoạt.
08:20Thật sự là một hệ thống tinh vi và hiệu quả.
08:23Nhưng mà,
08:24một hệ thống phức tạp thế này thì
08:25liệu có bao giờ gặp trục chặt sai sót không ạ?
08:29Chắc chắn là có ạ.
08:30Sai sót có thể xảy ra
08:31ở bất kỳ giai đoạn nào
08:32trong ba giai đoạn chúng ta vừa nói.
08:34Ví dụ như là...
08:35Ví dụ như thụ thể bị họng,
08:37không nhận diện được tín hiệu nữa,
08:39hoặc là một phân tử nào đó
08:40trong chuối truyền tin nội bào bị lỗi,
08:42không hoạt động được.
08:43Và hậu quả sẽ là gì ạ?
08:44Hậu quả là tế bào sẽ không đáp ứng đúng cách
08:46hoặc là không đáp ứng gì cả.
08:48Ví dụ,
08:49có một thí nghiệm người ta tiêm insulin trực tiếp
08:51vào bên trong tế bào gan
08:52thì thấy là tế bào gan
08:54không hề tổng hợp glycogen.
08:55Tại sao?
08:56Bởi vì thụ thể của insulin
08:57nó nằm ở trên mằng tế bào cơ.
08:59Cần phải có cả cái chuỗi truyền tin
09:01từ ngoài vào trong
09:02thì tế bào mới đáp ứng được.
09:03À, ra vậy.
09:05Tức là bỏ qua bước tiếp nhận
09:06và truyền tin thì cũng không được.
09:08Đúng thế.
09:09Và những sai sót trong giao tiếp tế bào này
09:10có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng
09:12gây ra các bệnh lý.
09:14Ví dụ như bệnh tiểu đường tác 2 chẳng hạn
09:15nó liên quan mật thiết
09:16đến tình trạng tế bào không còn nhạy cảm
09:18hay còn gọi là kháng lại tín hiệu insulin
09:20tức là quá trình truyền tin của insulin bị lỗi.
09:22Như vậy,
09:23rõ ràng là việc giao tiếp giữa các tế bào
09:25là cực kỳ quan trọng.
09:27Nó là một mạng lưới vô cùng tinh vi
09:29đa dạng về cách thước
09:31chặt chẽ về quy trình 3 bước
09:32tiếp nhận, truyền tin và đáp ứng.
09:35Chính xác ạ.
09:37Sự tương tác đặc hiệu giữa tín hiệu và thủ thể
09:39cùng với quá trình truyền tin và khoét bí đại bên trong
09:41nó cho phép hàng tỷ tế bào trong cơ thể
09:43chúng ta phối hợp mọi hoạt động một cách nhịp nhàng
09:45từ những việc đơn giản nhất đến phức tập nhất.
09:47Có thể nói là nền tảng của sự sống
09:49đa bào luôn đấy nhở?
09:50Vâng, đúng là nền tảng đấy ạ.
09:52Hiểu rõ về các cơ chế này không chỉ giúp chúng ta
09:54giải đáp những thắc mắc về thế giới sinh học xung quanh
09:57mà quan trọng hơn là nó mở ra
09:59những tiêm năng rất lớn trong lĩnh vực y học.
10:01Vậy thì, một câu hỏi cuối cùng
10:03để chúng ta cùng suy ngắm.
10:05Liệu rằng trong tương lai, khi mà chúng ta
10:07hiểu biết ngày càng sâu sắc hơn
10:08về các con đường tín hiệu phức tạm này?
10:10Vâng.
10:11Chúng ta có thể can thiệp, sửa chữa
10:13những cái thông điểm bị sai lệch trong tế bào không?
10:16Liệu chúng ta có thể tìm ra cách điều trị hiệu quả hơn
10:18cho các bệnh nan y hiện nay?
10:20Hay thậm chí là
10:21tăng cường chức năng của cơ thể
10:24bằng cách tác động vào hệ thống giao tiếp này?
10:26Đó thực sự là một viến cảnh rất hứa hẹn.
10:28Một lĩnh vực mà khoa học đang không ngừng khám phá.
10:31Rất nhiều tiềm năng đang chờ đợi ở phía trước.
10:33Vâng.
10:33Xin cảm ơn những chia sẻ rất chi tiết và thú vị của chị.
10:37Và cảm ơn quý vị đã lắng nghe.
10:38Hy vọng buổi thảo luận hôm nay
10:40đã mang lại những kiến thức bổ ích
10:41về thế giới giao tiếp kỳ diệu của tế bào.
Hãy là người đầu tiên nhận xét