Hva er celleapoptose?

Innhold

Hva er celleapoptose?

Celler dør av en rekke årsaker, men det er to hovedkategorier: apoptose og nekrose. Apoptose er også kjent som programmert celledød ettersom kroppen bestemmer at denne cellen ikke lenger er nødvendig og planlegger at den skal ødelegges. Nekrose er når en celle dør utilsiktet, på grunn av noe utenfor cellen eller vevet. Disse kan omfatte traumer, infeksjon eller sykdom. Det er mange grunner til at en celle vil programmere sin egen ødeleggelse, hvorav mye er grunnleggende for menneskelig utvikling. Med mellom 50 og 70 milliarder celler som gjennomgår apoptose i den voksne menneskekroppen hver dag, spør hva er celleapoptose? Ved å finne ut av det, vil vi se hvordan denne prosessen opprettholder liv gjennom døden.

Du kan også være interessert i: Hva er hovedgrenene innen kjemi

Hva er celleapoptose?

Apoptose og celle apoptose er en på samme måte som det er en prosess som bare skjer med celler i biologiske flercellede organismer. Selv om celler ikke har sansing, får de en kommando om å i hovedsak begå "selvmord". vi kan tenke på døende celler som en negativ ting, men det er mange grunner til at det må skje. Noen celler vil for eksempel dø slik at de kan frigjøre plass som trengs for fysisk utvikling. Hos mennesker, som hos gnagere og andre dyr, har vi fingre fordi cellene som utgjør rommet mellom fingrene våre har gått gjennom apoptsose.

Hvis vi ikke hadde apoptose, ville vi ikke blitt født på samme måte. I følge en studie, "[c]kontrollert død av celler er like mye en del av embryonal utvikling som celleproliferasjon og differensiering"[1]. Det er viktig for å bestemme våre fysiske egenskaper og generelle helse. Dessverre, ettersom apoptose er så viktig nevrologisk utvikling, hvis det oppstår unormalt kan det føre til utviklingshemming[2].

Programmert celledød fører også til at vi eldes, men dette er en uunngåelig livsprosess. Faktisk hevdes det at uten prosesser som apoptsose, ville livets natur endret seg. Dette på grunn av det en forfatter kaller "det ultimate paradokset - for at organismen skal overleve, må cellene dø"[3]. Hvis cellene ikke døde, ville vi ha en overflod av dem, noe som får deler av oss til å vokse eksponentielt. Apoptose bringer også opp interessante spørsmål om udødelighet ettersom det å kunne utnytte og kontrollere prosessen kan bety at vi aldri dør av celledød (men ikke beskyttet mot nekrose).

Mens forskere har vært klar over en eller annen form for apoptose i nesten to århundrer, har vår forståelse av hvordan programmert celledød fungerer, først virkelig gjort en betydelig forbedring nylig. Det er fortsatt mye å forstå, og det er derfor vi prøver å gjøre det forstå det grunnleggende her.

Hva er celleapoptose? – Hva er celleapoptose?

Hvordan apoptose fungerer

Nekrose er en farlig prosess fordi når en celle dør på grunn av sykdom, infeksjon eller traumer, søles innholdet ut av cellen og skaper farlig avfall. Det er denne prosessen som kan føre til betennelse og potensielt farlige genetiske mutasjoner som kreft. Apoptose fører vanligvis ikke til en slik fare på grunn av metoden som den dreper cellen på. For å forstå hva apoptose er, må vi vise sekvensen av hvordan apoptose fungerer:

Aktivering

Prosessen med apoptose utløses eller aktiveres av to `aktiveringsmekanismer`. Det er her, før prosessen med celleødeleggelse kan skje, må cellen gis sine ordrer. Den første kalles indre vei. Mitokondriene i cellen holder den i live ved aerob pusting (tilfører oksygen til cellene). Apoptotiske proteiner får mitokondrier til å hovne opp og åpner porene deres. I cellen er cytosolen, cellens væske. Den inneholder proteiner som stopper apoptose fra å skje. Men når mitokondrieporene åpner seg, frigjør de mitokondrieproteiner som binder seg til disse andre proteinene. Denne bindingsprosessen stopper dem fra å fungere, noe som betyr at de ikke lenger stopper apoptose.

Ytre vei aktiveringsmekanisme er når reseptorer binder seg i cellen og åpner mitokondrieporene. Når dette skjer, forårsaker det en balanse mellom pro-apoptoiske proteiner og anti-apoptotiske proteiner, noe som lar prosessen aktiveres.

Det er mange veier som kan føre til apoptose, men de fører alle til den samme prosessen som er kjent som:

Proteolytisk caspase-kaskade

Caspases er enzymer som utfører nedbrytning av cellen. De gjør det på en ryddig og metodisk måte som forhindrer at innholdet i cellen renner ut og skader andre celler, slik som skjer med cellulær nekrose. Disse enzymene er det som må aktiveres av en av de tidligere diskuterte mekanismene.

Kaspasene spalter og aktiverer hverandre, noe som resulterer i en preoteolytisk kaspasekaskade. Når de kløyver hverandre, begynner de å bryte ned resten av innholdet i cellen. Når dette begynner å skje, jobber en kaskade av caspaser med å bryte ned cellen bit for bit, komme til kjernen og ødelegge DNA (en prosess kjent som karyorrhexis). Hele denne prosessen er veldig rask, og når den først er startet, kan den ikke stoppes eller reverseres.

Hvis du ser på hovedbildet til denne artikkelen, vil du se stadiene av denne cellulære ødeleggelsen. Alt dette skjer på en ryddig måte etter at mekanismen er aktivert, og de er som følger:

  • Dannelse av blebbing: cellemembranblebbing er når membranen til cellen forvandles slik at blåger (kjent som blebs) dannes. Disse blebbene kan bryte av fra membranen og ta cytoplasma med seg, og holde dem trygge for andre celler (i motsetning til det sølt innholdet under nekrose).
  • Apoptotiske membranfremspring: ettersom cellen blir ødelagt, kan den utvikle noe som kalles membranfremspring. Dette er lange fremspring fra cellen som tar deler av kjernen og andre deler av cellen bort. Det finnes forskjellige typer, inkludert mikrotubuli pigger og apoptopodia (kjent som dødens føtter).
  • Fragmentering: dette er når spaltningen utført av caspasene har virket og de forskjellige delene av cellen har blitt brutt opp i fragmenter. Når disse bite-size bitene er opprettet, blir de ødelagt av noe som kalles fagocytter. membranfremspringene skyver disse fragmentene inn i fagocyttene som ødelegger dem.

Når fagocyttene gjør jobben sin, fjerner de de døde cellens bestanddeler og de gjør det trygt. Dette er i motsetning til nekrose som gjør det tilfeldig og kan føre til betennelse.

Hva er celleapoptose? - Hvordan apoptose fungerer

Forholdet mellom celleapoptose og sykdommer

Siden cellulær apoptose er en av de grunnleggende handlingene for hvordan vi overlever, kan den knyttes til en utallig mengde sykdommer. Dette er fordi prosessen med apoptose fungerer i en veldig komplisert balanse og er i hovedsak sekvensiell. Hver del av sekvensen må fungere riktig for at celledøden skal være effektiv og trygg. Visse celler, som f.eks kreftfremkallende kreftceller, kan forstyrre denne sekvensen. Dette kan skade cellene. Hvis sekvensen blir forstyrret, vil en celle som ble programmert til å dø leve og overføre sin defekte genetikk til andre celler. I sin tur kan dette føre til kreftutvikling (metastaser). I visse typer kreft brukes kjemiske og strålebehandlinger for å indusere prosess med celleapoptose.

Det er ikke bare mangel på apoptose som kan være skadelig for mennesker. For mye forekomst av apoptose kan resultere i hyperaktiv apoptose. Dette fører til at for mange celler dør og er knyttet til mange nevrologiske tilstander. Dette er fordi den økte celledøden ødelegger hjerneceller, noe som er vanlig ved de degenerative sykdommene Parkinsons og Alzheimers. HIV er et virus som kan utløse hyperapoptose og fører til nedsatt immunitet.

Andre virus kan påvirke apoptose. De gjør det ved en rekke mekanismer som reseptorbinding eller ved å uttrykke proteinene på celleoverflaten som beskytter den mot sykdom. Som du sikkert har funnet ut, er det en komplisert prosess som er i en hårfin balanse. Dette er grunnen til at vi trenger å vite hva som er apoptose? Å påvirke det i et forsøk på å stoppe sykdommer i å spre seg er en tilsvarende komplisert prosess. Dette er grunnen til at fremskritt vi har gjort for å gjøre det har vært så utrolig utrolig. Forhåpentligvis vil flere utrolige forbedringer skje ettersom forskere og molekylærbiologer videre forstå prosesser som apoptose.

Hvis du vil lese lignende artikler til Hva er celleapoptose?, vi anbefaler deg å besøke vår Universitetsgrader kategori.

Referanser

Lignende