apoptoza

Biolog

2022

Wyjaśniamy, czym jest apoptoza, co robi i jakie są jej fazy. Ponadto apoptoza neuronów i różnice z martwicą.

Apoptoza to kontrolowany proces śmierci komórki.

Co to jest apoptoza?

Apoptoza to mechanizm samozniszczenia komórek, który pozwala organizmowi kontrolować rozwój i wzrost komórek, aby wykluczyć te z niebezpiecznymi nieprawidłowościami lub defektami. Ten proces śmierć zaprogramowana komórka działa poprzez genetycznie kontrolowane sygnały komórkowe i pełni ważną funkcję prewencyjną w: organizm.

Proces ten może zachodzić w organizmie na dwa sposoby:

  • Indukcja ujemna. Izolując komórka skazany na śmierć, to znaczy przez wycofanie czynników wzrostu, utratę pewnego rodzaju aktywności supresyjnej lub odcięcie kontaktu z otaczającymi go komórkami.
  • Pozytywna indukcja. Aktywując białko lub inny rodzaj związki substancje organiczne, które wywołują śmierć komórki, a nawet odbiór sprzecznych sygnałów przez komórkę oznaczoną jako śmierć.

W obu przypadkach apoptoza zachodzi w sposób uporządkowany i metodyczny, a nie chaotyczny, zgodnie ze ścisłymi wytycznymi dotyczącymi samobójstwa komórek i pozostawiając układ odpornościowy zajmij się „pozostałościami” usuniętych komórek.

Jest to zatem naturalny proces, będący częścią mechanizmów ochrony i odnowy organizmu. Zwykle nie stanowi znaczącego uszkodzenia żadnego układu komórkowego, ponieważ w razie potrzeby młode komórki tego samego typu, co te, które zostały wyeliminowane, są produkowane w tym samym tempie.

Funkcja apoptozy

Apoptoza to ważna rola planistyczna organizmu, która spełnia następujące funkcje:

  • Pozbądź się nieprawidłowych komórek, które urodziły się skarłowaciałe, mają nieprawidłowości lub zostały zakażone wirus lub doznali uszkodzenia DNA.
  • Wyeliminuj niektóre stare i wadliwe komórki i zastąp je nowymi komórkami, które spełniają tę samą funkcję, utrzymując organizm w zdrowiu. Jest to szczególnie ważne w przypadku komórek obronnych organizmu, które mogą omyłkowo rozwinąć tendencję do atakowania zdrowych tkanek.
  • Przystąpić do tworzenia organizmu podczas kluczowych etapów jego rozwoju, takich jak różne stadia embrionalne, w których tkanka musi zostać utracona lub oddzielona. W ten sposób, na przykład, powstają palce, które początkowo są połączone membraną: komórki tej ostatniej muszą być zaprogramowane tak, aby umierały i oddzielały każdy członek. To samo dzieje się z endometrium macicy podczas menstruacji.

Fazy ​​apoptozy

Apoptoza ma dwie rozpoznawalne fazy, którymi są:

  • Faza decyzji. Proces apoptozy rozpoczyna się od otrzymania przez określone komórki sygnału śmierci, czyli polecenia popełnienia samobójstwa. Następnie musi „zdecydować”, czy przeżyje, czy rozpocznie procesy śmierci. Do tego mitochondria są podstawowymi organellami: generują kompleksy wielobiałkowe, które uwalniają zawartość wewnątrzmitochondrialną, taką jak cytochrom C, niektóre hormony z rodziny kaspaz i inne wyzwalacze apoptozy.
  • Faza wykonania. Gdy komórka „postanowi” umrzeć, w jej wnętrzu rozpoczyna się proces degradacji białek chromatyny, wprawiając w ruch wszystko, co wydzieliły w poprzedniej fazie mitochondria. Wiąże się to z serią reakcji Biochemiczne uporządkowany, którego kulminacją jest autoliza komórkowa, to znaczy rozpad komórki i pozostawienie po sobie pozostałości molekularnych, których układ odpornościowy przejmie.

Apoptoza i martwica

Martwica to chaotyczny proces, który nie dotyczy pojedynczych komórek, ale całych tkanek.

Nie należy mylić apoptozy i martwicy. Pierwszy to proces naturalny, zdrowy i uporządkowany. Wręcz przeciwnie, martwica jest przypadkiem nieplanowanej i niepożądanej śmierci komórek, znanej jako śmierć tkanki, która zagraża integralności organizmu.

Zasadnicza różnica polega na tym, że martwica jest procesem chaotycznym, przypadkowym i nieodwracalnym, w którym komórki jakiejś tkanki zaczynają masowo obumierać.

Martwica może mieć różne przyczyny: infekcje bakteryjny niekontrolowane, przerwanie przepływu krwi do niektórych tkanek (wypadki naczyniowe) lub działanie toksyn, takich jak trucizny, substancje śmiertelne lub promieniowanie jonizujące o wysokim poziomie.

Często zdarza się również, gdy kończyny osoby są narażone na ekstremalne zimno. Przypadki te często prowadzą do amputacji, ponieważ martwica rozprzestrzenia się po całym ciele i może powodować ogólną reakcję septyczną (uogólnione zakażenie).

Apoptoza neuronów

Komórki system nerwowy a mózg, zwany neuronami, również przechodzi naturalny proces apoptozy, w którym neurony Stare są wypierane przez młodych. Jednak generowanie tego typu komórek w organizmie jest znacznie wolniejsze i bardziej sporadyczne niż w przypadku pozostałych zwykłych komórek organizmu.

W konsekwencji z biegiem czasu nasz układ nerwowy ulega pogorszeniu, powodując utratę wydajności mózgu, opóźnioną reakcję nerwową lub nawet utratę niektórych funkcji, co staje się bardzo widoczne w zaawansowanym wieku. W rzeczywistości wiele dolegliwości psychicznych, które często dotykają ludzi w starszym wieku, takich jak demencja starcza, zależy od tego procesu.

Istnieją inne patologie, takie jak padaczka czy choroba Alzheimera, w których proces ten łączy się z nieprawidłowym funkcjonowaniem komórek glejowych, odpowiedzialnych za wchłanianie i odrzucanie resztek martwych neuronów, uniemożliwiając im powstawanie problemy.

Tak więc w tych chorobach odpady gromadzą się i zakłócają normalne funkcjonowanie mózgu, powodując utratę masy mózgu lub pozostawiając blizny i urazy, które przyczyniają się do utrwalania problemu.

ten eksperymenty naukowe Obecnie poświęca wiele wysiłku badaniu apoptozy, przewidując wyleczenie tych i innych powiązanych dolegliwości, takich jak rak.

Apoptoza i rak

Różne przyczyny wewnętrzne lub zewnętrzne mogą prowadzić do pojawienia się wadliwych komórek, zwykle nosicieli uszkodzonego DNA. Komórka próbuje naprawić szkody wyrządzone przez uszkodzone DNA lub, jeśli to niemożliwe, skazać się na zaprogramowaną śmierć. W ten sposób organizm zapobiega reprodukcji wadliwych komórek, rozprzestrzeniając wadę genetyczną.

Jeśli zamierzone mechanizmy zawiodą, ten sam układ odpornościowy może wywrzeć nacisk, aby zmusić komórkę do apoptozy. Jeśli proces się powiedzie, zapobiega się na przykład proliferacji ewentualnych komórek rakowych.

Problem polega na tym, że wiele komórek przedrakowych nie reaguje na wewnętrzne lub zewnętrzne sygnały apoptozy, w ten sposób dzieląc się w sposób niekontrolowany i generując guzy, oszalałe masy komórek reprodukujących się bez przerwy.

Z tego powodu wiele aktualnych badań nad rakiem koncentruje się na zrozumieniu, dlaczego komórki rakowe blokują swoje naturalne funkcje apoptozy. Możliwym lekarstwem byłaby interwencja z zewnątrz w celu ponownego rozpalenia procesu, bez potrzeby stosowania wysoce destrukcyjnych i inwazyjnych terapii, takich jak radioterapia lub chemioterapia.

!-- GDPR -->