Vysvetľujeme, čo je apoptóza, čo robí a aké sú jej fázy. Ďalej apoptóza neurónov a rozdiely s nekrózou.
Čo je apoptóza?
Apoptóza je mechanizmus samodeštrukcie buniek, ktorý umožňuje telu kontrolovať vývoj a rast buniek, aby sa vylúčili tie, ktoré majú nebezpečné abnormality alebo defekty. Tento proces smrť naprogramovaná bunka funguje prostredníctvom geneticky riadených bunkových signálov a má dôležitú preventívnu funkciu v organizmu.
Tento proces môže v tele prebiehať dvoma spôsobmi:
- Negatívna indukcia. Izoláciou bunka predurčený zomrieť, to znamená stiahnutím rastových faktorov, stratou určitého typu supresívnej aktivity alebo prerušením kontaktu s bunkami, ktoré ho obklopujú.
- Pozitívna indukcia. Aktiváciou proteín alebo iného druhu zlúčeniny organické látky, ktoré spúšťajú bunkovú smrť, alebo dokonca prijímanie protichodných signálov bunkou označenou za smrť.
V oboch prípadoch k apoptóze dochádza usporiadaným a metodickým spôsobom, nie chaoticky, podľa prísnych smerníc bunkovej samovraždy a opustenia imunitný systém vysporiadať sa so „zvyškami“ odstránených buniek.
Ide teda o prirodzený proces, ktorý je súčasťou mechanizmov ochrany a obnovy organizmu. Zvyčajne nepredstavuje významné poškodenie žiadneho bunkového systému, pretože v prípade potreby sa mladé bunky rovnakého typu ako tie, ktoré sú eliminované, produkujú rovnakou rýchlosťou.
Funkcia apoptózy
Apoptóza je životne dôležitá plánovacia úloha organizmu, ktorá plní nasledujúce funkcie:
- Zbavte sa abnormálnych buniek, ktoré sa narodili zakrpatené, majú abnormality alebo boli infikované vírus alebo utrpeli škodu DNA.
- Odstráňte niektoré staré a chybné bunky a nahraďte ich novými bunkami, ktoré plnia rovnakú funkciu a udržujú telo zdravé. To je dôležité najmä v prípade obranných buniek tela, ktoré môžu omylom vyvinúť tendenciu napádať zdravé tkanivá.
- Pristúpiť k formovaniu organizmu počas kľúčových štádií jeho vývoja, akými sú rôzne embryonálne štádiá, v ktorých sa tkanivo musí stratiť alebo oddeliť. Tak vznikajú napríklad prsty, ktoré sú na začiatku spojené membránou: bunky tej druhej musia byť naprogramované tak, aby odumreli a oddelili každý člen. Je to tiež to, čo sa deje s endometriom maternice počas menštruácie.
Fázy apoptózy
Apoptóza má dve rozpoznateľné fázy, ktorými sú:
- Rozhodovacia fáza. Proces apoptózy začína tým, že určité bunky prijmú signál smrti, teda pokyn na spáchanie samovraždy. Potom sa musí „rozhodnúť“, či prežije, alebo začne procesy smrti. Pre toto mitochondrie sú to základné organely: vytvárajú multiproteínové komplexy, ktoré uvoľňujú intramitochondriálny obsah, ako je cytochróm C, určité hormóny zo skupiny kaspáz a iné spúšťače apoptózy.
- Fáza vykonávania. Akonáhle sa bunka „rozhodne“ zomrieť, začne sa v nej proces degradácie chromatínových proteínov, ktorý dá do pohybu všetko, čo mitochondrie vylúčili v predchádzajúcej fáze. To zahŕňa sériu reakcií biochemické usporiadané, čo vyvrcholí bunkovou autolýzou, to znamená, že sa bunka sama rozpadne a zanechá za sebou molekulárne zvyšky, ktorých imunitný systém prevezme.
Apoptóza a nekróza
Nekróza je chaotický proces, ktorý nepostihuje jednotlivé bunky, ale celé tkanivá.
Apoptóza a nekróza by sa nemali zamieňať. Prvým je prirodzený, zdravý a usporiadaný proces. Naopak, nekróza je prípad neplánovanej a nechcenej bunkovej smrti, známej ako smrť tkaniva, ktorá ohrozuje integritu organizmu.
Zásadný rozdiel je v tom, že nekróza je chaotický, náhodný a nezvratný proces, pri ktorom bunky niektorého tkaniva začnú hromadne odumierať.
Nekróza sa môže vyskytnúť z rôznych príčin: infekcie bakteriálne nekontrolované, prerušenie prietoku krvi do určitých tkanív (cievne príhody) alebo pôsobenie toxínov, ako sú jedy, smrteľné látky alebo ionizujúce žiarenie vysokej úrovne.
Časté je aj to, keď boli končatiny človeka vystavené extrémnemu chladu. Tieto prípady často vedú k amputácii, pretože nekróza sa šíri po celom tele a môže spôsobiť celkovú septickú reakciu (generalizovanú infekciu).
Neurónová apoptóza
Bunky z nervový systém a mozog, nazývaný neuróny, tiež prechádza prirodzeným procesom apoptózy, v ktorom neuróny Staré sú nahradené mladými. Avšak tvorba týchto typov buniek v tele je oveľa pomalšia a sporadickejšia ako vo zvyšku bežných buniek tela.
V dôsledku toho sa náš nervový systém časom zhoršuje, čo spôsobuje stratu výkonnosti mozgu, oneskorenú nervovú reakciu alebo dokonca stratu určitých funkcií, čo sa stáva veľmi evidentným v pokročilom veku. V skutočnosti od tohto procesu závisia mnohé duševné choroby, ktoré často sužujú ľudí v starobe, ako napríklad starecká demencia.
Existujú aj iné patologické stavy, ako je epilepsia alebo Alzheimerova choroba, pri ktorých je tento proces kombinovaný s poruchou funkcie gliových buniek, ktoré sú zodpovedné za absorbovanie a vyhadzovanie zvyškov mŕtvych neurónov, čo im bráni spôsobiť problémy.
Pri týchto ochoreniach sa teda odpad hromadí a zasahuje do normálneho fungovania mozgu, čo spôsobuje úbytok mozgovej hmoty alebo zanecháva jazvy a zranenia, ktoré prispievajú k pretrvávaniu problému.
The vedecké experimentovanie V súčasnosti venuje veľké úsilie štúdiu apoptózy, pričom predvída možné vyliečenie týchto a iných súvisiacich ochorení, ako je rakovina.
Apoptóza a rakovina
Rôzne vnútorné alebo vonkajšie príčiny môžu viesť k objaveniu sa defektných buniek, vo všeobecnosti nosičov poškodenej DNA. Bunka sa pokúša napraviť škody spôsobené poškodenou DNA alebo, ak to nie je možné, odsúdi sa na programovanú smrť. Telo tak bráni množeniu defektných buniek a šíreniu genetického zlyhania.
Ak zamýšľané mechanizmy zlyhajú, ten istý imunitný systém môže vyvinúť tlak, aby prinútil bunku podstúpiť apoptózu. Ak je proces úspešný, zabráni sa napríklad množeniu prípadných rakovinových buniek.
Problém je v tom, že mnohé prekancerózne bunky nereagujú na interné alebo externé signály apoptózy, čím sa nekontrolovateľne delia a vytvárajú nádory, bláznivé masy buniek, ktoré sa nepretržite množia.
Z tohto dôvodu sa mnohé súčasné štúdie rakoviny zameriavajú na pochopenie toho, prečo rakovinové bunky blokujú svoje prirodzené funkcie apoptózy. Možnou liečbou by bolo zasiahnuť zvonku, aby sa proces znovu naštartoval, bez potreby vysoko deštruktívnych a invazívnych terapií, ako je rádioterapia alebo chemoterapia.