Apoptoza
Apoptoza to naturalny proces biologiczny, polegający na zaprogramowanej i kontrolowanej destrukcji komórek w organizmach wielokomórkowych. Jest niezbędna dla prawidłowego rozwoju, homeostazy oraz zapobiegania nadmiernej proliferacji komórek. Proces ten polega na eliminacji zużytych, uszkodzonych lub niepotrzebnych komórek, co sprzyja regeneracji tkanek.
Inicjacja apoptozy
Apoptoza może być inicjowana na dwa sposoby: zewnątrzpochodnie lub wewnątrzpochodnie. W przypadku sygnałów zewnątrzpochodnych, czynniki takie jak cytokiny, hormony, lub interakcje międzykomórkowe aktywują receptory na błonie komórkowej. Natomiast szlak wewnątrzpochodny uruchamiany jest przez czynniki uszkadzające, takie jak wolne rodniki czy uszkodzenia DNA, co prowadzi do aktywacji białek proapoptotycznych i uwolnienia cytochromu C z mitochondriów.
Fazy apoptozy
- Faza sygnałów wstępnych: Rozpoczyna się od stymulacji receptorów śmierci przez czynniki inicjujące.
- Faza kontrolno-decyzyjna: Obejmuje aktywację kaskady kaspaz, które decydują o dalszych losach komórki.
- Faza wykonawcza: Kaspazy wykonawcze degradować białka strukturalne, prowadząc do dezintegracji komórki.
- Faza uprzątania: Ciałka apoptotyczne są fagocytowane przez komórki żerne, co następuje bez reakcji zapalnej.
Obraz mikroskopowy apoptozy
Podczas apoptozy komórka kurczy się i traci wodę, co odróżnia ten proces od nekrozy. Chromatyna ulega kondensacji, a DNA jest fragmentowane. W wyniku działania kaspaz dochodzi do dezintegracji cytoszkieletu i zmian w błonie komórkowej, prowadzących do powstania ciałek apoptotycznych.
Apoptoza a patogeny
Apoptoza może występować w stanach patologicznych, takich jak:
- Zawał serca: Niedokrwienie prowadzi do apoptozy komórek mięśnia sercowego.
- Efekt widza w radioterapii: Sąsiednie komórki reagują na uszkodzenie spowodowane promieniowaniem.
- Wirus HIV: Powoduje apoptozę limfocytów T.
- Cukrzyca typu II: Peptyd amylina wywołuje apoptozę komórek β trzustki.
Apoptoza, jako proces regulacyjny, odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu zdrowia organizmu, a jej zaburzenia mogą prowadzić do różnych chorób.
