Celična apoptoza: biološka vloga, mehanizem

Izraz "apoptoza" je treba razumeti kot fiziološki proces celične smrti, ki se sproži kot odziv na delovanje fizioloških signalov ali se zagotovi z vključitvijo posebnega genskega programa. Morfološko je za ta postopek značilno zbijanje kromatina, ločevanje DNA v fragmente in spremembe v strukturi celične membrane. Kot rezultat, je celica uničena in fagocitizirana brez znakov vnetja, ki praktično ne vpliva na okoliška tkiva.

Razvojni mehanizmi

Programirana celična smrt poteka s sekvenčno spremembo v treh fazah:

  1. Induktor.
  2. Učinkovitost.
  3. Degradacija.

Na prvi stopnji pride do sprejema signala in začetnih faz njegovega prenosa. To se naredi s pomočjo receptorskega mehanizma pod vplivom zunanjih dejavnikov ali z notranjim aktiviranjem.

Receptorji, ki sprožijo apoptozo, se imenujejo smrtni receptorji. Imajo posebne domene v sebi, interakcija s katero inducira specifične znotrajcelične signale.

Notranja pot za aktiviranje tega procesa je povezana s spremembami, ki se pojavljajo v mitohondriji.Je občutljiv na pomanjkanje rastnih dejavnikov, hormonov ali citokinov. Prav tako lahko vpliva na to:

  • hipoksija;
  • hipotermija;
  • virusna invazija;
  • izpostavljenost;
  • prosti radikali.

Vsi ti dejavniki lahko povzročijo prestrukturiranje notranje membrane mitohondrijev, zaradi česar se odpirajo por in sproščajo apoptotične snovi. V njihovi strukturi so to proteini, ki sprožijo caspazo odvisno pot apoptoze in povzročajo ločitev DNK v fragmente s kondenzacijo perifernih kromatinskih regij.

V efektorski fazi se pojavi aktivacija glavnih encimov apoptoze, kaspaz. Imajo proteolitično aktivnost in razgrajujejo beljakovine v aspartatni ostanek. Zaradi svoje aktivnosti v celici se pojavi ogromno uničenje proteina in razvijajo se nepopravljive spremembe.

Na zadnji stopnji se uresničujejo glavni mehanizmi celične smrti. Hkrati se aktivirajo endonukleaze, katerih aktivnost vodi v degradacijo DNA. Po tem se reorganizira citoskelet in celica transformira v apoptotična telesa, na površini katere se pojavijo markerji za fagocitozo.Na zadnji stopnji takšne celice absorbirajo makrofagi.

Ureditev apoptoze

Kršitev apoptoze je eden od dejavnikov, ki povečujejo tveganje za nastanek aidsa.

Vsak mehanizem apoptoze ima svojo lastno regulacijo:

  • Mitohondrijsko pot regulirajo proteini iz družine Bcl-2. Ti vplivajo na prepustnost mitohondrijske membrane in lahko oslabijo ali spodbujajo apoptozo. To se naredi s kontrolo sproščanja citokroma C.
  • Regulacija receptorskega mehanizma celične smrti poteka s kontrolo aktivnosti kaspaz.

Apoptoza omogoča telesu vzdrževanje fiziološkega ravnovesja in upreti različnim zunanjim vplivom. Tako več deset milijard kilogramov celic umre vsak dan v človeškem telesu kot posledica programirane smrti, vendar se te izgube hitro kompenzirajo s celično proliferacijo. Skupna masa celic, ki se vsako leto podvrže uničenju med apoptozo, je enaka masi človeškega telesa.

Oglejte si video: Besmrtne celice Henrietta Lacks - Robin Bulleri

Pustite Komentar