apoptoza

APOPTOZA

programowana śmierć komórki

WYJAŚNIENIE TERMINU

• APOPTOZA to jeden z naturalnych procesów biologicznych zaprogramowanej i kontrolowanej śmierci komórek w organizmie wielokomórkowym. Jest to mechanizm potrzebny i korzystnie wpływający na prawidłowy rozwój i homeostazę w organizmie. W odróżnieniu od martwicy (nekrozy), gdzie dochodzi do uszkodzenia komórki jakimś zewnętrznym czynnikiem patologicznym, apoptoza jest zjawiskiem naturalnym. Niektóre czynniki jednak mogą wpływać na indukcję tego procesu np. wirusy (np. SARS COV2) czy bakterie (np. Helicobacter pylori)

• Termin pochodzi z języka greckiego "apoptosis" i oznacza 'opadanie liści'

• Termin apoptoza wprowadzono w 1972 roku przez Kerra, Wyle’a i Currie.

• W 2002 roku za odkrycia dotyczące właśnie zaprogramowanej śmierci komórki Brennen, Horvitz i Sulston otrzymali nagrodę Nobla.

ENZYMY

W apoptozę zaangażowane są różne enzymy. Należą do nich między innymi KASPAZY, które trawią białko jądrowe i cytoplazmatyczne; TRANSGLUTAMINAZY produkujące ciało apoptyczne a także ENZYMY ENDONUKLEOITYCZNE, odpowiedzialne za niszczenie kwasów nukleinowych komórki.

KASPAZY rozrywają wiązania peptydowe

PRZEBIEG

Komórka, która ma ulec zaprogramowanej śmierci oddziela się od innych. W efekcie następuje brak elektrolitów i odwodnienie. Komórka zaczyna się obkurczać i zmienia swój kształt. Zmienia się również objętość cytoplazmy. Dochodzi do fragmentacji jądra komórkowego oraz powstania ciał apoptycznych (fragmentów cytoplazmy). Obumierająca komórka wytwarza specjalną, nierozpuszczalną osłonkę tak,aby zawartość podlegająca apoptozie nie wydostała się na zewnątrz. Jest wchłaniania przez sąsiednie komórki dzięki czemu nie dochodzi do stanu zapalnego. Przekazanie sygnału do rozpoczęcia śmierci może nastąpić:

• drogą wewnętrzną - z mitochondriów

• drogą zewnętrzną - sygnał o śmierci przekazywany jest na receptory śmierci zlokalizowane na błonie komórkowej. Droga ta jest inicjowana w przypadku ograniczenia czynników zapewniających wzrost lub odżywienie komórki, jak również w przypadku wzrostu stężenia hormonów lub cytokin prozapalnych.

ZMIANA KSZTAŁTU KOMÓRKI W APOPTOZIE

FAZA SYGNAŁÓW WSTĘPNYCH

FAZA WYKONAWCZA

Kaspazy wykonawcze niszczą białka strukturalne i enzymatyczne, co powoduje dezintegrację komórki

występuje czynnik inicjatorowy np:

• bodźce fizjologiczne (np. niedobór hormonów)
• Występowanie cytokin
• czynniki fizyczne (np. promieniowanie jonizujące)
• działanie patogenów (np. wirusów)
• wolne rodniki

01

TITLE 1

FAZA SPRZĄTANIA

Komórki apoptyczne i ciałka apoptyczne są fagocytowane bez reakcji zapalnej Makrofagi rozpoznają komórki apoptyczne dzięki obecnej na błonie komórki apoptycznej glikoproteinie. -TROMBOSPONDYNIE.

FAZA KONTROLNO- DECYZYJNA

05

02

title 5

TITLE 2

Białka przekazują informacje do jądra komórkowego o uruchomieniu mechanizmów naprawczych komórki lub o zaniechaniu naprawy i przekierowaniu komórki na drogę apoptozy

ROZPAD KOMÓRKI

BADANIA

Prowadzi się bardzo intensywne badania nad zaprogramowaną smiercią komórki w kontekście wielu chorób m.in nowotworowych. Komórki nowotworowe nie podlegają apoptozie i możliwość dokładnego poznania tego procesu oraz sterowania nim mogłaby pomóc leczyć tego rodzaju choroby, w których doszło do zaburzenia równowagi pomiędzy ilością komórek zdrowych a apoptycznych. Podobnie dzieje się w przypadku cukrzycy typu 2, HIV oraz zawału serca. Intensywnie bada się również apoptozę pod kątem ogólnego starzenia się organizmu i chorób pojawiających się w podeszłym wieku t.j. choroby Alzheimera, demencji, choroby Parkinsona czy chorób układu krążenia.

BADANIA NAD SENOLITYKAMI I SENOMORFOTYKAMI

Związki te mają bardzo różne mechanizmy działania. Senolityki powodują śmierć starej komórki. Związki senomorfotyczne blokują wydzielanie czynników prozapalnych pojawiających się w procesie apoptozy

kwercetyna - występuje w owocach, indukuje śmierć starej komórki.

fizetyna - cofa niektóe objawy choroby Parkinsona (badania na myszach)

glikozydy na sercowe - eliminują starą komókę.

metformina - znana pod nazwą Glucophage, związek przeciwcukrzycowy stosowany do leczenia cukrzycy typu 2 i insulinoodporności.

kurkumina - występuje w kłączach Curcuma longa i jest składnikiem curry, działa przeciwzapalnie

Dasatinib - lek przeciwbiałączkowy. Eliminuje komórki stare, które pod pewnymi względami przypominają komórki nowotworowe. Najlepiej działa w połączeniu z kwercetyną.

rapamycyna - hamuje wzrost komórek nowotworowych, wpływa na możliwości poznawcze

Dziękuję za uwagę