Pojasnimo, kaj je apoptoza, kaj počne in katere so njene faze. Poleg tega nevronska apoptoza in razlike z nekrozo.
Kaj je apoptoza?
Apoptoza je mehanizem celičnega samouničenja, ki omogoča telesu, da nadzoruje razvoj in rast celic, da izključi tiste z nevarnimi nepravilnostmi ali okvarami. Ta proces oz smrt programirana celica deluje preko genetsko nadzorovanih celičnih signalov in ima pomembno preventivno funkcijo organizem.
Ta proces se lahko v telesu pojavi na dva načina:
- Negativna indukcija. Z izolacijo celica usojeno umreti, torej z umikom rastnih faktorjev, z izgubo neke vrste supresivne aktivnosti ali prekinitvijo stika s celicami, ki ga obdajajo.
- Pozitivna indukcija. Z aktiviranjem beljakovine ali druge vrste spojine organske snovi, ki sprožijo celično smrt, ali celo sprejemanje nasprotujočih si signalov s strani celice, označene za smrt.
V obeh primerih se apoptoza pojavlja urejeno in metodično, ne kaotično, po strogih smernicah celičnega samomora in zapuščanju imunski sistem obravnavati "ostanke" odstranjenih celic.
Gre torej za naravni proces, ki je del zaščitnih in obnovitvenih mehanizmov telesa. Običajno ne predstavlja bistvene škode za noben celični sistem, saj se po potrebi z enako hitrostjo proizvajajo mlade celice istega tipa, kot so izločene.
Funkcija apoptoze
Apoptoza je vitalna načrtovalna vloga organizma, ki opravlja naslednje funkcije:
- Znebite se nenormalnih celic, ki so se rodile zakrnele, imajo nenormalnosti ali so bile z njimi okužene virus ali so utrpeli škodo DNK.
- Odstranite nekatere stare in okvarjene celice in jih nadomestite z novimi celicami, ki opravljajo isto funkcijo in ohranjajo telo zdravo. To je še posebej pomembno v primeru telesnih obrambnih celic, ki lahko po pomoti razvijejo nagnjenost k napadu zdravih tkiv.
- Nadaljujte s tvorbo organizma v ključnih fazah njegovega razvoja, kot so različne embrionalne faze, v katerih je treba tkivo izgubiti ali ločiti. Tako na primer nastanejo prsti, ki jih sprva združuje membrana: celice slednje morajo biti programirane, da odmrejo in ločijo vsakega člana. To se zgodi tudi z materničnim endometrijom med menstruacijo.
Faze apoptoze
Apoptoza ima dve prepoznavni fazi, ki sta:
- Faza odločanja. Proces apoptoze se začne s sprejemom signala smrti s strani določenih celic, to je navodilo za samomor. Nato se mora "odločiti", ali bo preživela ali začela procese smrti. Za to je mitohondrije so temeljne organele: tvorijo multiproteinske komplekse, ki sproščajo intramitohondrijsko vsebino, kot je citokrom C, nekateri hormoni družine kaspaz in drugi sprožilci apoptoze.
- Faza izvedbe. Ko se celica "odloči" za smrt, se v njej začne proces razgradnje kromatinskih proteinov, ki sproži vse, kar so v prejšnji fazi izločali mitohondriji. To vključuje vrsto reakcij biokemični urejeno, ki kulminira s celično avtolizo, to je s tem, da se celica sama razpade in pusti za seboj molekularne ostanke, katerih imunski sistem bo prevzel.
Apoptoza in nekroza
Nekroza je kaotičen proces, ki ne vpliva na posamezne celice, temveč na celotno tkivo.
Ne smemo zamenjevati apoptoze in nekroze. Prvi je naraven, zdrav in urejen proces. Nasprotno, nekroza je primer nenačrtovane in neželene celične smrti, znane kot smrt tkiva, ki ogroža celovitost organizma.
Temeljna razlika je v tem, da je nekroza kaotičen, naključen in nepovraten proces, pri katerem začnejo celice nekega tkiva množično odmirati.
Nekroza se lahko pojavi iz različnih vzrokov: okužb bakterijski nenadzorovano, prekinitev pretoka krvi v določena tkiva (žilne nezgode) ali delovanje toksinov, kot so strupi, smrtonosne snovi ali ionizirajoče sevanje visoke ravni.
Pogosta je tudi, ko so bile okončine osebe izpostavljene skrajnemu mrazu. Ti primeri pogosto vodijo do amputacije, saj se nekroza razširi po telesu in lahko povzroči splošno septično reakcijo (generalizirana okužba).
Nevronska apoptoza
Celice živčni sistem in možgani, imenovani nevroni, gredo tudi skozi naravni proces apoptoze, v katerem nevroni Stare izpodrivajo mladi. Vendar pa je tvorba teh vrst celic v telesu veliko počasnejša in bolj občasna kot preostale običajne celice telesa.
Posledično se naš živčni sistem sčasoma poslabša, kar povzroči izgubo učinkovitosti možganov, zapoznelo živčno reakcijo ali celo izgubo nekaterih funkcij, kar je zelo očitno v visoki starosti. Pravzaprav so od tega procesa odvisne številne duševne bolezni, ki pogosto prizadenejo ljudi v starosti, kot je senilna demenca.
Obstajajo tudi druge patologije, kot sta epilepsija ali Alzheimerjeva bolezen, pri katerih je ta proces kombiniran z okvaro glialnih celic, ki so odgovorne za absorpcijo in odlaganje ostankov mrtvih nevronov, ki preprečujejo, da bi povzročili težave.
Tako se pri teh boleznih kopičijo odpadki in motijo redno delovanje možganov, povzročajo izgubo možganske mase ali puščajo brazgotine in poškodbe, ki prispevajo k ohranjanju problema.
The znanstveno eksperimentiranje Trenutno posveča veliko truda proučevanju apoptoze in predvideva končno ozdravitev teh in drugih sorodnih bolezni, kot je rak.
Apoptoza in rak
Različni notranji ali zunanji vzroki lahko povzročijo nastanek okvarjenih celic, praviloma nosilcev poškodovane DNK. Celica poskuša popraviti škodo, ki jo povzroči poškodovana DNK, ali, če je to nemogoče, se obsodi na programirano smrt. Tako telo preprečuje razmnoževanje okvarjenih celic, kar širi genetsko odpoved.
Če predvideni mehanizmi odpovejo, lahko isti imunski sistem izvaja pritisk, da prisili celico v apoptozo. Če je proces uspešen, se prepreči na primer širjenje možnih rakavih celic.
Težava je v tem, da se številne predrakave celice ne odzivajo na notranje ali zunanje signale apoptoze, zato se nenadzorovano delijo in ustvarjajo tumorje, nore množice celic, ki se neprekinjeno razmnožujejo.
Zaradi tega se številne trenutne študije raka osredotočajo na razumevanje, zakaj rakave celice blokirajo svoje naravne funkcije apoptoze. Možno zdravilo bi bilo zunanje posredovanje, da se proces ponovno sproži, brez potrebe po zelo destruktivnih in invazivnih terapijah, kot sta radioterapija ali kemoterapija.