Uszkodzenie lub niedobór tlenu mogą powodować obumieranie komórek w ustroju człowieka. Przykładem takiej śmierci komórki może być zawał mięśnia sercowego lub także udar mózgu. Tego rodzaju śmierć nosi nazwę martwicy - czyli inaczej nekrozy. Znany jest jednak nauce zupełnie odmienny typ śmierci komórek, który jest właściwie formą jej samounicestwienia. Nazywa się go mianem programowanej śmierci komórki lub zwięźlej - apoptozy. Mało osób wie, że programowana śmierć komórki jest zjawiskiem pojawiającym się szalenie nagminnie w ciele człowieka i jest ona proces jak najbardiej naturalnym. Apoptoza przebiega na przykład w gruczole piersiowym po ukończeniu czasu karmienia i umożliwia jego zmniejszenie się. W ten sposób giną także komórki nabłonka jelitowego (tkanki która stale się odnawia), które wypełniły już ich misję. Ciekawy jest inny przykład: w czasie rozwoju płodowego występuje znaczna nadprodukcja komórek nerwowych - tworzy się ich istotnie więcej niż potrzebuje organizm. W czasie tuż przed i tuż po porodzie ten nadmiar neuronów zostaje wyeliminowany - zbyteczne komórki umierają właśnie na drodze apoptozy. Apoptoza służy również do likwidacji komórek, jakie mogły by stanowić niebezpieczeństwo dla ciała np. komórek z naruszonym materiałem genetycznym.
Programowana śmierć komórek jest możliwa gdyż wszystkie komórki posiadają wewnątrz siebie skomplikowany instrument warunkujący zajście apoptozy. W normalnie funkcjonującej komórce aparat ów jest bierny, aczkolwiek jest stale gotowy do użycia: może być on pobudzony poprzez przeróżne czynniki (zarówno normalne, fizjologiczne jak i patologiczne, szkodliwe). Narzędziem, jakie pozwala komórce dokonanie samobójstwa jest zestaw fermentów, z których najważniejsze to kaspazy (a w szczególności kaspaza-3, enzym mający kluczową pozycję w tzw. kaskadzie kaspaz). Kaspazy są enzymami proteolitycznymi (czyli tnącymi a mniejsze fragmenty inne białka), a ich uaktywnienie powoduje, że białka budujące komórkę ulegają unicestwieniu. Kaspazy niszczą między innymi białka szkieletu komórki (mikrofilamentów aktynowych tudzież filamentów pośrednich) oraz błony jądrowej (laminy). Obydwa wymienione typy obumierania komórki uzewnętrzniają się przez odmienne przemiany w jej morfologii. Komórka nekrotyczna zwiększa swoją objętość na skutek niekontrolowanego napływu wody do jej wnętrza. Morfologia komórki apoptotycznej jest swoista: jej objętość się zmniejsza, chromatyna (zawartość jądra komórkowego) ulega silnej kondensacji (zagęszcza się), a w następnej kolejności jądro komórkowe dzieli się na kuliste fragmenty. Specyficzna morfologia komórki, jaka uległa apoptozie pozwoliła na wykrycie tego typu śmierci (takie dziwne komórki zainteresowały badaczy oglądających pod mikroskopem preparaty histologiczne). Tak więc apopozę wykryto analizując tkanki pobrane z organizmów, jednak apoptoza może zachodzić także w komórkach hodowanych in vitro. Fragmentacji (na odcinki o regularnej długości) ulega również nić DNA. Komórka może być pobudzona do śmierci programowanej przez mnogość rozmaitych czynników. Pewne białka i hormony oddziałując się z adekwatnymi białkami receptorowymi ulokowanymi na powierzchni komórki potrafią indukować śmierć programowaną. Ponadto apoptoza może być spowodowana przez różnorodne procesy odbywające się we wnętrzu komórki. W tym drugim procesie dochodzi do wyzwolenia się cytochromu c z środka mitochondrium do cytosolu. Inicjuje to szereg procesów prowadzącą do uruchomienia kaspaz oraz ostatecznie unicestwienia komórki (która przybiera charakterystyczną morfologię).
Komentarze: