Objašnjavamo što je apoptoza, što ona čini i koje su njezine faze. Nadalje, neuronska apoptoza i razlike s nekrozom.
Što je apoptoza?
Apoptoza je mehanizam samouništenja stanica koji omogućuje tijelu da kontrolira razvoj i rast stanica kako bi se isključile one s opasnim abnormalnostima ili defektima. Ovaj proces od smrt programirana stanica djeluje putem genetski kontroliranih staničnih signala i ima važnu preventivnu funkciju u organizam.
Taj se proces u tijelu može odvijati na dva načina:
- Negativna indukcija. Izoliranjem stanica predodređeno da umre, odnosno da povuče faktore rasta, izgubi neku vrstu supresivne aktivnosti ili prekine svoj kontakt sa stanicama koje ga okružuju.
- Pozitivna indukcija. Aktiviranjem protein ili drugu vrstu spojeva organske tvari koje pokreću staničnu smrt, ili čak primanje proturječnih signala od strane stanice označene za smrt.
U oba slučaja, apoptoza se događa uredno i metodično, a ne kaotično, slijedeći stroge smjernice samoubojstva stanice i ostavljajući imunološki sustav nositi s "ostacima" uklonjenih stanica.
To je, dakle, prirodni proces koji je dio tjelesnih mehanizama zaštite i obnove. Obično ne predstavlja značajnu štetu bilo kojem staničnom sustavu, budući da se, ako je potrebno, mlade stanice istog tipa kao i one koje su eliminirane nastaju istom brzinom.
Funkcija apoptoze
Apoptoza je vitalna planska uloga organizma, koja ispunjava sljedeće funkcije:
- Riješite se abnormalnih stanica koje su rođene zakržljale, imaju abnormalnosti ili su njima zaražene virus ili su pretrpjeli štetu na svojim DNK.
- Uklonite neke stare i defektne stanice i zamijenite ih novim stanicama koje ispunjavaju istu funkciju, održavajući tijelo zdravim. To je osobito važno u slučaju obrambenih stanica tijela, koje mogu greškom razviti sklonost napadanju zdravih tkiva.
- Nastavite s formiranjem organizma tijekom ključnih faza njegovog razvoja, kao što su različite embrionalne faze u kojima se tkivo mora izgubiti ili odvojiti. Tako se, na primjer, formiraju prsti, koji su u početku ujedinjeni membranom: stanice potonje moraju biti programirane da umru i odvoje svaki član. To je također ono što se događa s endometrijom maternice tijekom menstruacije.
Faze apoptoze
Apoptoza ima dvije prepoznatljive faze, a to su:
- Faza odlučivanja. Proces apoptoze počinje primanjem od strane određenih stanica signala smrti, odnosno upute za samoubojstvo. Tada mora "odlučiti" hoće li preživjeti ili započeti procese smrti. Za ovo je mitohondrije oni su temeljne organele: stvaraju multiproteinske komplekse koji oslobađaju intramitohondrijski sadržaj poput citokroma C, određenih hormona iz obitelji kaspaza i drugih pokretača apoptoze.
- Faza izvršenja. Nakon što je stanica "odlučila" umrijeti, unutar nje počinje proces razgradnje proteina kromatina, koji pokreće sve što su mitohondriji lučili u prethodnoj fazi. To uključuje niz reakcija biokemijski naređeno, što je kulminiralo staničnom autolizom, to jest da se stanica sama raspada i ostavlja za sobom molekularne ostatke od kojih imunološki sustav će preuzeti.
Apoptoza i nekroza
Nekroza je kaotičan proces koji ne zahvaća pojedinačne stanice već cijela tkiva.
Ne treba brkati apoptozu i nekrozu. Prvi je prirodan, zdrav i uredan proces. Naprotiv, nekroza je slučaj neplanirane i neželjene smrti stanice, poznate kao smrt tkiva, što dovodi u opasnost integritet organizma.
Temeljna razlika je u tome što je nekroza kaotičan, slučajan i nepovratan proces, u kojem stanice nekog tkiva počinju masovno umirati.
Nekroza se može pojaviti iz različitih uzroka: infekcija bakterijski nekontrolirano, prekid dotoka krvi u određena tkiva (vaskularne nezgode) ili djelovanje toksina kao što su otrovi, smrtonosne tvari ili ionizirajuće zračenje visoke razine.
Također je uobičajeno kada su ekstremiteti osobe bili izloženi ekstremnoj hladnoći. Ovi slučajevi često dovode do amputacije, jer se nekroza širi cijelim tijelom i može uzrokovati opću septičku reakciju (generalizirana infekcija).
Neuronska apoptoza
Stanice živčani sustav i mozak, zvani neuroni, također prolaze kroz prirodni proces apoptoze, u kojem neurona Stare istiskuju mladi. Međutim, stvaranje ovih vrsta stanica u tijelu je mnogo sporije i sporadičnije od ostatka običnih stanica u tijelu.
Posljedično, s vremenom se naš živčani sustav pogoršava, što uzrokuje gubitak učinkovitosti mozga, odgođene živčane reakcije ili čak gubitak određenih funkcija, što postaje vrlo vidljivo u poodmakloj starosti. Zapravo, mnoge mentalne bolesti koje često pogađaju ljude u starijoj dobi, poput senilne demencije, ovise o tom procesu.
Postoje i druge patologije, poput epilepsije ili Alzheimerove bolesti, kod kojih se ovaj proces kombinira s kvarom glijalnih stanica, odgovornih za apsorpciju i odbacivanje ostataka mrtvih neurona, sprječavajući ih da uzrokuju problema.
Tako se kod ovih bolesti nakuplja otpad i ometa pravilan rad mozga, uzrokujući gubitak moždane mase ili ostavljajući ožiljke i ozljede koje doprinose perpetuiranju problema.
The znanstveno eksperimentiranje Trenutno posvećuje velike napore proučavanju apoptoze, predviđajući konačno izlječenje ovih i drugih srodnih bolesti, poput raka.
Apoptoza i rak
Različiti unutarnji ili vanjski uzroci mogu dovesti do pojave defektnih stanica, uglavnom nositelja oštećene DNK. Stanica pokušava popraviti štetu uzrokovanu oštećenom DNK ili, ako je nemoguće, osuditi se na programiranu smrt. Tako tijelo sprječava reprodukciju defektnih stanica, šireći genetski neuspjeh.
Ako predviđeni mehanizmi ne uspiju, isti imunološki sustav može vršiti pritisak da prisili stanicu da se podvrgne apoptozi. Ako je proces uspješan, sprječava se npr. proliferacija mogućih stanica raka.
Problem je u tome što mnoge prekancerozne stanice ne reagiraju na unutarnje ili vanjske signale apoptoze, te se tako nekontrolirano dijele i stvaraju tumore, lude mase stanica koje se neprestano razmnožavaju.
Iz tog razloga, mnoge trenutne studije raka usredotočuju se na razumijevanje zašto stanice raka blokiraju svoje prirodne funkcije apoptoze. Mogući lijek bio bi intervenirati izvana kako bi se ponovno pokrenuo proces, bez potrebe za vrlo destruktivnim i invazivnim terapijama kao što su radioterapija ili kemoterapija.