Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Trước đây, các gốc oxy hoá - các dạng oxy hoạt động, hay viết tắt là ROS - được coi là độc hại trong cơ thể. Ví dụ, chúng được tạo ra bởi hút thuốc hoặc bức xạ tia cực tím. Bởi vì khả năng phản ứng cao, chúng có thể làm hỏng nhiều phân tử quan trọng trong tế bào, bao gồm cả phân tử di truyền DNA. Kết quả là, có nguy cơ xảy ra các phản ứng viêm và sự thoái hóa của các tế bào bị ảnh hưởng thành tế bào ung thư.

Mặc dù tác động gây hại của chúng, tuy nhiên ROS cũng được cơ thể cố ý tạo ra, ví dụ như tế bào biểu mô phổi hoặc tế bào miễn dịch, chúng tiêu diệt vi khuẩn và vi-rút xâm nhập bằng ROS. Điều này đòi hỏi nồng độ ROS tương đối cao. Mặt khác, ở nồng độ thấp, ROS đóng một vai trò quan trọng như phân tử tín hiệu. Đối với những yêu cầu này, ROS được sản xuất riêng bởi một nhóm enzym. Một đại diện của nhóm enzym này là Nox4, liên tục tạo ra một lượng nhỏ H₂O₂ . Nox4 được tìm thấy trong hầu hết các tế bào cơ thể, nơi nó tạo ra H₂O₂ duy trì một số lượng lớn các chức năng truyền tín hiệu chuyên biệt, góp phần ức chế các phản ứng viêm.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Goethe Frankfurt, dẫn đầu bởi Giáo sư Katrin Schröder, gần đây đã phát hiện ra rằng bằng cách tạo ra H₂O₂ , Nox4 có thể ngăn ngừa sự phát triển của ung thư. Họ đã kiểm tra những con chuột không thể tạo ra Nox4 do biến đổi gen. Khi những con chuột này tiếp xúc với độc tố môi trường gây ung thư (cancerogen), xác suất chúng phát triển thành khối u tăng gấp đôi. Vì những con chuột mắc các loại khối u rất khác nhau như ung thư da và ung thư ruột kết, các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng Nox4 có ảnh hưởng cơ bản đến sức khỏe tế bào.

Nhiều nghiêm cứu phân tử chỉ ra rằng H₂O₂ được hình thành bởi Nox4 giữ lại để ngăn cản một số protein tín hiệu quan trọng (phosphatase) xâm nhập vào nhân tế bào. Nếu không có Nox4 và sự có mặt của H₂O₂ , các protein truyền tín hiệu đó sẽ di chuyển vào nhân tế bào và hậu quả làm tổn thương DNA nghiêm trọng hầu như không được nhận ra.

Tổn thương DNA nghiêm trọng - ví dụ đứt gãy mạch đôi - xảy ra ở đâu đó trong cơ thể mỗi ngày. Các tế bào phản ứng rất nhạy cảm với những tổn thương DNA như vậy, thiết lập một loạt các enzym sửa chữa trong hoạt động này. Nếu điều này không giúp ích, tế bào sẽ kích hoạt chương trình chết tế bào của nó - một biện pháp bảo vệ của cơ thể chống lại bệnh ung thư. Khi những thiệt hại như vậy không được phát hiện, như xảy ra trong trường hợp không có Nox4, nó sẽ thúc đẩy sự hình thành ung thư.

Giáo sư Katrin Schröder giải thích kết quả nghiên cứu: "Nếu thiếu Nox4 và không có H₂O₂, các tế bào không còn nhận ra tổn thương DNA. Các đột biến tích tụ và các tế bào bị tổn thương tiếp tục nhân lên. Nếu một độc tố môi trường được thêm vào sẽ gây tổn hại hàng loạt DNA, tổn thương không được nhận biết và sửa chữa. Các tế bào bị ảnh hưởng không bị loại bỏ mà còn được nhân lên, đôi khi rất nhanh chóng và không thể kiểm soát, cuối cùng dẫn đến sự phát triển của các khối u. Do đó một lượng nhỏ H₂O₂ giúp duy trì sự cân bằng trong tế bào, bảo vệ các tế bào khỏi bị thoái hóa".

Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/04/210427094814.htm