apoptoos

Bioloog

2022

Selgitame, mis on apoptoos, mida see teeb ja millised on selle faasid. Lisaks neuronaalne apoptoos ja erinevused nekroosist.

Apoptoos on kontrollitud rakusurma protsess.

Mis on apoptoos?

Apoptoos on raku enesehävitusmehhanism, mis võimaldab kehal kontrollida rakkude arengut ja kasvu, et välistada ohtlike kõrvalekalletega või defektidega rakkude esinemine. See protsess surma programmeeritud rakk toimib geneetiliselt kontrollitud rakuliste signaalide kaudu ja sellel on oluline ennetav funktsioon organism.

See protsess võib kehas toimuda kahel viisil:

  • Negatiivne induktsioon. Isoleerides kamber määratud surema, see tähendab kasvufaktorite eemaldamise, teatud tüüpi supressiivse aktiivsuse kaotamise või kontakti katkestamise kaudu teda ümbritsevate rakkudega.
  • Positiivne induktsioon. Aktiveerides valk või muud tüüpi ühendid orgaanilised ained, mis käivitavad rakusurma või isegi vastuoluliste signaalide vastuvõtmise surmaks märgitud raku poolt.

Mõlemal juhul toimub apoptoos korrapäraselt ja metoodiliselt, mitte kaootiliselt, järgides raku enesetapu rangeid juhiseid ja lahkudes immuunsussüsteem tegelema eemaldatud rakkude "jäänustega".

See on seega loomulik protsess, mis on osa keha kaitse- ja uuenemismehhanismidest. Tavaliselt ei kujuta see endast olulist kahju ühelegi rakusüsteemile, kuna vajaduse korral toodetakse elimineeritutega sama tüüpi noori rakke sama kiirusega.

Apoptoosi funktsioon

Apoptoos on organismi elutähtis planeerimise roll, mis täidab järgmisi funktsioone:

  • Vabanege ebanormaalsetest rakkudest, mis on sündinud kidurana, millel on kõrvalekalded või mis on nakatunud viirus või on neile kahju saanud DNA.
  • Eemaldage mõned vanad ja defektsed rakud ning asendage need uute rakkudega, mis täidavad sama funktsiooni, hoides keha tervena. See on eriti oluline keha kaitserakkude puhul, millel võib tekkida kalduvus rünnata kogemata terveid kudesid.
  • Jätkake organismi moodustumist selle peamistes arenguetappides, nagu erinevad embrüonaalsed staadiumid, mille käigus kude tuleb kaotada või eraldada. Nii moodustuvad näiteks sõrmed, mida algselt ühendab membraan: viimase rakud tuleb programmeerida surema ja iga liiget eraldama. See juhtub ka emaka endomeetriumiga menstruatsiooni ajal.

Apoptoosi faasid

Apoptoosil on kaks äratuntavat faasi, mis on:

  • Otsustamise faas. Apoptoosiprotsess algab sellega, et teatud rakud saavad surmasignaali, st juhise sooritada enesetapu. Siis peab ta "otsustama", kas ta jääb ellu või alustab surmaprotsesse. Selle jaoks mitokondrid need on põhilised organellid: nad genereerivad multiproteiini komplekse, mis vabastavad intramitokondriaalse sisu, nagu tsütokroom C, teatud kaspaaside perekonna hormoonid ja muud apoptoosi käivitajad.
  • Täitmise faas. Kui rakk on "otsustanud" surra, algab selle sees kromatiini valkude lagunemisprotsess, mis paneb liikuma kõik, mida mitokondrid eelmises faasis eritavad. See hõlmab rida reaktsioone biokeemiline järjestatud, mis kulmineerub raku autolüüsiga, see tähendab, et rakk laguneb ise ja jätab maha molekulaarsed jäägid, millest immuunsussüsteem võtab üle.

Apoptoos ja nekroos

Nekroos on kaootiline protsess, mis ei mõjuta üksikuid rakke, vaid terveid kudesid.

Apoptoosi ja nekroosi ei tohiks segi ajada. Esimene on loomulik, tervislik ja korrapärane protsess. Vastupidi, nekroos on planeerimata ja soovimatu rakusurm, mida nimetatakse koesurmaks, mis seab ohtu organismi terviklikkuse.

Põhimõtteline erinevus seisneb selles, et nekroos on kaootiline, juhuslik ja pöördumatu protsess, mille käigus mõne koe rakud hakkavad massiliselt surema.

Nekroos võib tekkida erinevatel põhjustel: infektsioonid bakteriaalne kontrollimatu, teatud kudede verevoolu katkemine (vaskulaarsed õnnetused) või toksiinide, nagu mürgid, surmavad ained või kõrge ioniseeriv kiirgus, toime.

Samuti on tavaline, kui inimese jäsemed on puutunud kokku suure külmaga. Need juhtumid põhjustavad sageli amputatsiooni, kuna nekroos levib üle kogu keha ja võib põhjustada üldist septilist reaktsiooni (üldine infektsioon).

Neuronaalne apoptoos

Rakud närvisüsteem ja aju, mida nimetatakse neuroniteks, läbivad samuti loomuliku apoptoosi protsessi, mille käigus neuronid Vanad tõrjuvad välja noored. Seda tüüpi rakkude teke kehas on aga palju aeglasem ja juhuslikum kui ülejäänud tavalistes keharakkudes.

Järelikult aja jooksul meie närvisüsteem halveneb, põhjustades aju töövõime langust, närvireaktsioonide hilinemist või isegi teatud funktsioonide kaotust, mis ilmneb kõrges eas. Tegelikult sõltuvad sellest protsessist paljud vaimsed vaevused, mis sageli vanemas eas inimesi kimbutavad, näiteks seniilne dementsus.

On ka teisi patoloogiaid, nagu epilepsia või Alzheimeri tõbi, mille puhul see protsess on kombineeritud gliiarakkude talitlushäiretega, mis vastutavad surnud neuronite jäänuste absorbeerimise ja äraviskamise eest, takistades nende teket. probleeme.

Seega kogunevad nende haiguste puhul jääkained ja häirivad aju regulaarset talitlust, põhjustades aju massi kadu või jättes järele arme ja vigastusi, mis aitavad kaasa probleemi püsimisele.

The teaduslik eksperimenteerimine Praegu pühendab ta suuri jõupingutusi apoptoosi uurimisele, nähes ette nende ja teiste seotud vaevuste, näiteks vähi lõplikku paranemist.

Apoptoos ja vähk

Erinevad sisemised või välised põhjused võivad põhjustada defektsete rakkude ilmumist, mis on tavaliselt kahjustatud DNA kandjad. Rakk püüab parandada kahjustatud DNA poolt tekitatud kahjustusi või, kui see on võimatu, mõistab end programmeeritud surma. Seega takistab keha defektsete rakkude paljunemist, levitades geneetilist ebaõnnestumist.

Kui kavandatud mehhanismid ebaõnnestuvad, võib sama immuunsüsteem avaldada survet, et sundida rakku läbima apoptoosi. Protsessi õnnestumise korral hoitakse ära näiteks võimalike vähirakkude vohamine.

Probleem on selles, et paljud vähieelsed rakud ei reageeri sisemistele või välistele apoptoosisignaalidele, jagunevad seega kontrollimatult ja tekitavad kasvajaid, hullumeelsed rakumassid, mis lakkamatult paljunevad.

Sel põhjusel keskenduvad paljud praegused vähiuuringud mõistmisele, miks vähirakud blokeerivad nende loomulikke apoptoosi funktsioone. Võimalik ravi oleks välise sekkumine protsessi taaskäivitamiseks, ilma et oleks vaja väga hävitavaid ja invasiivseid ravimeetodeid, nagu kiiritusravi või keemiaravi.

!-- GDPR -->