Apoptoze

Pašā ķermenī Apoptoze ķermenis ierosina atsevišķu ķermeņa šūnu nāvi. Šis process notiek katrā organismā, lai atbrīvotu slimās, bīstamās un vairs nevajadzīgās šūnas.Paša ķermeņa apoptozes traucējumi var izraisīt dažādas slimības, piemēram, vēzi vai autoimūnas slimības.

Kas ir apoptoze?

Programmētā ķermeņa šūnu nāve ir zināma kā paša organisma apoptoze. Šajā procesā ķermeņa šūnas mirst tā, ka organismam vairs nav nepieciešams vai tas var būt tam bīstams.

Katrā šūnā ir neaktīvi pašnāvības faktori, kas tiek aktivizēti, uzsākot apoptozi. Tomēr atšķirībā no nekrozes apoptoze ir ieprogrammēta šūnu nāve. Šī procesa laikā neviens šūnu elements neizbēg.

Pirms apoptozes sākuma atbilstošās šūnas vispirms tiek atdalītas no audu šūnu struktūras. Tad sākas hromatīna, olbaltumvielu un šūnu organellu sadalīšanās iekšējā šūnā, šūna saraujas.

Ārēji šūnu membrāna veido burbuļus. Atlikušos šūnu komponentus nekavējoties iznīcina fagocīti. Viss paša organisma apoptozes process ļauj nomirt tikai noteiktām šūnām. Kaimiņu audi parasti netiek ietekmēti.

Funkcija un uzdevums

Paša ķermeņa apoptoze ir absolūti svarīgs organisma process. Tas nodrošina veselīgu un funkcionālu šūnu netraucētu darbību. Apoptoze notiek visu dzīvi. Ir jāgarantē pastāvīga ķermeņa šūnu atlase, īpaši organisma attīstības laikā. Ķermeņa orgānu diferenciācija nevarēja precīzi funkcionēt bez vienlaicīgas apoptozes. Tomēr starp šūnu veidošanos un nāvi vienmēr jābūt noteiktai saistībai.

Pieaugušā organismā šūnu veidošanās un šūnu sadalīšanās ir līdzsvarā. Vecās šūnas tiek aizstātas ar jaunām šūnām. Jaunas šūnas tiek izveidotas tikai caur šūnu dalīšanu. Ja nebūtu apoptozes, šūnu skaits turpinātu palielināties. Tāpēc ir nepieciešams, lai šūnas pastāvīgi mirst mērķtiecīgi.

Augšanas fāzē apoptoze nodrošina, ka tikai tās šūnas, kuras ir noderīgas organismam, turpina vairoties. Pašnāvību programma tiek aktivizēta slimās, vecās un mazāk efektīvās šūnās. Piemēram, lai nodrošinātu pareizu starpsavienojumu smadzenēs, līdz 50 procentiem no visām nervu šūnām atkal mirst pirms dzimšanas. Pieaugušā organismā apoptozi cita starpā izmanto, lai kontrolētu šūnu skaitu un orgānu lielumu, noārdītu kaitīgās un nevajadzīgās imūnsistēmas šūnas, atjaunotu noteiktus audus, likvidētu deģenerētās šūnas vai atlasītu dzimumšūnas.

Līdz šim ir atklāti divi veidi, kā izraisīt apoptozi. Izšķir I un II tipa apoptozi. I tipa apoptozes gadījumā, ko sauc arī par ārējo ceļu, procesu sāk ārēji, saistot ligandu ar TNF receptoru saimes receptoriem. Otrais ceļš (iekšējais ceļš) sākas šūnā un, cita starpā, tiek iedarbināts ar DNS bojājumiem. Abos gadījumos tiek ierosināta enzīmu (kaspažu) kaskāde, kas ir atbildīga par paša organellu, olbaltumvielu un hromatīna sadalīšanos.

Turpmākā šūnu komponentu eliminācija, izmantojot savācējšūnas (fagocītus), atšķirībā no nekrotisko šūnu iznīcināšanas notiek bez iekaisuma procesiem.

Bilancei starp kontrolētu šūnu nāvi, pastāvīgu šūnu atjaunošanos un atmirušo šūnu komponentu noņemšanu ir eksistenciāla nozīme. Izjaucot šo līdzsvaru, var rasties nopietnas veselības problēmas.

Slimības un kaites

Traucējumi paša ķermeņa apoptozē spēlē lomu daudzās slimībās, piemēram, vēzis, autoimūnas slimības vai vīrusu slimības. Ja, piemēram, šūna organismā ir inficēta ar vīrusu, tā nekavējoties sāk ražot turpmākus vīrusus, pateicoties vīrusa genoma iekļaušanai DNS. Skartās šūnas parasti reaģē ar apoptozi.

Lai to novērstu, daudzi vīrusi ir izstrādājuši pretstratēģiju. Viņi bieži pārprogrammē šūnu, lai iegūtu apoptozi kavējošas vielas. Šūna nemirst un ražo arvien vairāk vīrusu, kas savukārt inficē citas šūnas. Pretvīrusu aģentiem precīzi jāiejaucas šajā brīdī.

Dažreiz tiek izvadītas ne tikai ar vīrusu inficētās šūnas, bet arī kaimiņu audi. Šis pārmērīgais efekts, cita starpā, ir izskaidrojums plašajam aknu bojājumam, ko izraisa vīruss hepatidae, kaut arī tikai dažas aknu šūnas ir inficētas ar vīrusiem.

Savukārt autoimūno slimību gadījumā imūnās šūnas uzbrūk paša organisma šūnām un iznīcina tās. Šeit lomu spēlē arī nepilnīgi apoptozes procesi. Aizkrūts dziedzeris ir imūno šūnu kontroles orgāns.Visiem limfocītiem ir īpaši receptori, kas reaģē tikai uz noteiktiem antigēniem. Aizkrūts dziedzerī tiek pārbaudīts, pie kuriem antigēniem receptori saistās. Ja viņi reaģē ar paša organisma antigēniem, atbilstošā šūna tiek sakārtota un likta iet bojā apoptozes rezultātā. Ja atlases process nedarbojas pareizi, pārāk daudz autoagresīvu imūno šūnu pārdzīvo un vēlāk noved pie autoimūnas slimības.

Citā mehānismā tika atklāts, ka atmirušās šūnas fagocīti noņem pārāk lēni. Imūnās šūnas, kas pa to laiku reaģē, uzbrūk arī veselām šūnām. No otras puses, vēža gadījumā apoptoze tiek samazināta tā, ka tikai šūnu atjaunošanās notiek bez ieprogrammētas šūnu nāves.