Vysvětlíme, co je apoptóza, co dělá a jaké jsou její fáze. Dále apoptóza neuronů a rozdíly s nekrózou.
Co je apoptóza?
Apoptóza je buněčný sebedestrukční mechanismus, který tělu umožňuje řídit vývoj a růst buněk, aby vyloučil ty s nebezpečnými abnormalitami nebo defekty. Tento proces smrt programovaná buňka funguje prostřednictvím geneticky řízených buněčných signálů a má důležitou preventivní funkci v organismus.
Tento proces může v těle probíhat dvěma způsoby:
- Negativní indukce. Izolací buňka předurčen zemřít, to znamená stažením růstových faktorů, ztrátou určitého typu supresivní aktivity nebo přerušením kontaktu s buňkami, které ji obklopují.
- Pozitivní indukce. Aktivací protein nebo jiný typ sloučeniny organické látky, které spouštějí buněčnou smrt, nebo dokonce přijímání protichůdných signálů buňkou označenou za smrt.
V obou případech k apoptóze dochází uspořádaně a metodicky, nikoli chaoticky, podle přísných pokynů pro sebevraždu buňky a opuštění imunitní systém vypořádat se se „zbytky“ odstraněných buněk.
Jde tedy o přirozený proces, který je součástí ochranných a obnovovacích mechanismů těla. Obvykle nepředstavuje významné poškození žádného buněčného systému, protože v případě potřeby se stejnou rychlostí produkují mladé buňky stejného typu jako ty eliminované.
Funkce apoptózy
Apoptóza je životně důležitá plánovací role organismu, která plní následující funkce:
- Zbavte se abnormálních buněk, které se narodily zakrnělé, mají abnormality nebo byly infikovány virus nebo jim byla poškozena DNA.
- Odstraňte některé staré a vadné buňky a nahraďte je novými buňkami, které plní stejnou funkci a udržují tělo zdravé. To je zvláště důležité v případě obranných buněk těla, které mohou vyvinout tendenci napadat zdravé tkáně omylem.
- Přistoupit k utváření organismu během klíčových fází jeho vývoje, jako jsou různá embryonální stádia, ve kterých musí dojít ke ztrátě nebo oddělení tkáně. Vznikají tak například prsty, které jsou zpočátku spojeny membránou: její buňky musí být naprogramovány tak, aby zemřely a oddělily každý člen. To je také to, co se děje s děložním endometriem během menstruace.
Fáze apoptózy
Apoptóza má dvě rozpoznatelné fáze, kterými jsou:
- Rozhodovací fáze. Proces apoptózy začíná tím, že určité buňky přijmou signál smrti, tedy pokyn k sebevraždě. Pak se musí „rozhodnout“, zda přežije, nebo zahájí procesy smrti. Pro toto mitochondrie jsou to základní organely: vytvářejí multiproteinové komplexy, které uvolňují intramitochondriální obsah, jako je cytochrom C, určité hormony ze skupiny kaspáz a další spouštěče apoptózy.
- Fáze provádění. Jakmile se buňka „rozhodne“ zemřít, začne v ní proces degradace chromatinových proteinů, který dá do pohybu vše, co mitochondrie vylučují v předchozí fázi. To zahrnuje řadu reakcí biochemický uspořádané, což vyvrcholí buněčnou autolýzou, to znamená, že se buňka sama rozpadne a zanechá za sebou molekulární zbytky, jejichž imunitní systém převezme.
Apoptóza a nekróza
Nekróza je chaotický proces, který neovlivňuje jednotlivé buňky, ale celé tkáně.
Apoptóza a nekróza by neměly být zaměňovány. První je přirozený, zdravý a uspořádaný proces. Naopak nekróza je případ neplánované a nechtěné buněčné smrti, známé jako tkáňová smrt, která ohrožuje integritu organismu.
Zásadní rozdíl je v tom, že nekróza je chaotický, náhodný a nevratný proces, při kterém buňky některé tkáně začnou hromadně odumírat.
Nekróza může nastat z různých příčin: infekce bakteriální nekontrolované, přerušení průtoku krve do určitých tkání (cévní příhody) nebo působení toxinů, jako jsou jedy, smrtící látky nebo ionizující záření vysokých úrovní.
Je také běžné, když byly končetiny člověka vystaveny extrémnímu chladu. Tyto případy často vedou k amputaci, protože nekróza se šíří po celém těle a může způsobit celkovou septickou reakci (generalizovanou infekci).
Neuronální apoptóza
Buňky nervový systém a mozek, nazývaný neurony, také prochází přirozeným procesem apoptózy, ve kterém neurony Staří jsou nahrazeni mladými. Nicméně, generace těchto typů buněk v těle je mnohem pomalejší a sporadičtější než zbytek běžných buněk těla.
V důsledku toho se náš nervový systém v průběhu času zhoršuje, což způsobuje ztrátu výkonnosti mozku, opožděnou nervovou reakci nebo dokonce ztrátu určitých funkcí, jak je velmi zřejmé v pokročilém věku. Ve skutečnosti na tomto procesu závisí mnoho duševních onemocnění, která často sužují lidi ve stáří, jako je stařecká demence.
Existují další patologické stavy, jako je epilepsie nebo Alzheimerova choroba, u kterých je tento proces kombinován se špatnou funkcí gliových buněk, které jsou zodpovědné za absorpci a likvidaci zbytků mrtvých neuronů, což jim brání způsobit problémy.
Při těchto onemocněních se tedy odpad hromadí a narušuje normální fungování mozku, způsobuje úbytek mozkové hmoty nebo zanechává jizvy a zranění, které přispívají k přetrvávání problému.
The vědecké experimentování V současné době věnuje velké úsilí studiu apoptózy a předvídá případné vyléčení těchto a dalších souvisejících onemocnění, jako je rakovina.
Apoptóza a rakovina
Různé vnitřní nebo vnější příčiny mohou vést ke vzniku defektních buněk, obecně nosičů poškozené DNA. Buňka se pokouší napravit škody způsobené poškozenou DNA, nebo pokud to není možné, odsoudí se k programované smrti. Tělo tak brání množení defektních buněk a šíření genetického selhání.
Pokud zamýšlené mechanismy selžou, stejný imunitní systém může vyvinout tlak, aby přiměl buňku k apoptóze. Pokud je proces úspěšný, zabrání se například množení případných rakovinných buněk.
Problém je v tom, že mnoho prekancerózních buněk nereaguje na vnitřní nebo vnější signály apoptózy, takže se nekontrolovatelně dělí a vytváří nádory, šílené masy buněk, které se nepřetržitě množí.
Z tohoto důvodu se mnoho současných studií rakoviny zaměřuje na pochopení toho, proč rakovinné buňky blokují jejich přirozené funkce apoptózy. Možným lékem by bylo zasáhnout zvenčí, aby se proces znovu nastartoval, bez potřeby vysoce destruktivních a invazivních terapií, jako je radioterapie nebo chemoterapie.