Otwórz menu główne

Zmiany

Usunięte 14 bajtów ,  5 lat temu
m
genetycznej regulacji organogenezy i zaprogramowanej śmierci komórki.
 
=== Przebieg apoptozy ===
Apoptoza to wysoce kontrolowany mechanizm, który składa się z kilku etapów.
 
==== Faza sygnałów wstępnych ====
Apoptoza jest indukowana pewnym czynnikiem inicjatorowym. Do czynników inicjujących apoptozę należą:
* bodźce fizjologiczne – np. niedobory [[Hormony zwierzęce|hormonów]] (np. zmiany stężenia [[Hormony sterydowe|hormonów steroidowych]]), czynników wzrostu, jonów (np. jonów wapnia),
* '''Droga wewnątrzpochodna''' - sygnał o programowanej śmierci komórki pochodzi od białkowych czynników wewnątrzkomórkowych (niezwiązanych z receptorami błony komórkowej), które powstają w procesach związanych z mitochondriami. Promieniowanie, wolne rodniki, toksyny czy wirusy mogą uszkodzić komórkowe DNA i aktywować apoptozę na drodze wewnątrzpochodnej. W wyniku uszkodzenia DNA obok uruchomienia mechanizmów naprawczych dochodzi również do ekspresji cytoplazmatycznych '''białek proapoptotycznych''', które wbudowują się w wewnętrzną błonę mitochondrialną. Mitochondrium jest organellą komórkową, zbudowaną z wewnętrznej, trudno przepuszczalnej błony, tworzącej grzebienie mitochondrialne zawierające białka łańcucha oddechowego oraz zewnętrzną, łatwo przepuszczalną, porowatą błonę. Pomiędzy dwiema błonami znajduje się tzw. przestrzeń międzybłonowa. Komórka do życia wymaga dostatecznej dostawy wysokoenergetycznego ATP. Czynniki proapoptotyczne wbudowują się do wewnętrznej błony mitochondrialnej i tworzą w niej pory. Przez pory następuje przeciek jonów H<sup>+</sup> z przestrzeni międzybłonowej do wnętrza mitochondrium. Przeciek redukuje potencjał wewnętrznej błony mitochondrialnej i upośledza działanie łańcucha oddechowego służącego do syntezy ATP. Do mitochondrium napływa również Ca<sup>2+</sup>. Pod wpływem jonów wapnia z mitochondrium do cytoplazmy uwalniany jest '''cytochrom C''', który jest luźno zakotwiczonym białkiem w wewnętrznej błonie mitochondrialnej i jest najlepiej rozpuszczalnym w wodzie składnikiem łańcucha oddechowego. Po uwolnieniu do cytoplazmy cytochrom C łączy się z retikulum endoplazmatycznym i prowadzi do uwolnienia z niego depozytu Ca<sup>2+</sup>, napędzając proces spirali uwolnienia cytochromu C z mitochondriów. Końcowym efektem przekazania sygnału w tym szlaku jest połączenie cytochromu C z cytoplazmatycznym białkiem '''Apaf-1, Apoptotic Protease Activating Factor-1''', którego dalsze losy zależą od przebiegu fazy kontrolno-decyzyjnej.
 
==== Faza kontrolno-decyzyjna ====
{{Dopracować|Uwzględnić: mechanizm kontrolno-decyzyjny równowagi białek pro- i antyapoptotycznych, kaspazy prozapalne, inicjujące i wykonawcze}}
 
Cytotoksyczne zabijanie komórek przez limfocyty Tc polega na utworzeniu w docelowej błonie komórkowej porów zbudowanych z perforyn. Następnie przez tak utworzone pory do cytoplazmy komórki uwalniane są granzymy B aktywujące szlak kaspaz, a także uwalniają się jony wapnia stymulujące apoptozę.
 
==== Faza wykonawcza ====
[[Kaspazy]] wykonawcze 3, 6 i 7 niszczą białka strukturalne oraz enzymatyczne, co powoduje całkowitą dezintegrację komórki w ostatecznej fazie apoptozy:
* Polimeraza poli-ADP rybozy i białkowa kinaza DNA ulegają degradacji, co uniemożliwia w ten sposób naprawę uszkodzonego DNA.
* Ostatecznie powstają ciałka apoptyczne, które są fagocytowane przez sąsiednie komórki.
 
==== Faza uprzątania ====
To fagocytowanie komórek apoptotycznych i ich fragmentów - ciałek apoptotycznych bez przebiegu reakcji zapalnej. Makrofagi rozpoznają komórki apoptotyczne dzięki obecnej w zewnętrznej monowarstwie błony komórkowej [[fosfatydyloseryna|fosfatydyloserynie]] (normalnie występującej tylko w monowarstwie cytoplazmatycznej). Ciałka apoptotyczne posiadają na swojej powierzchni glikoproteinę - [[trombospondyna|trombospondynę]], która również jest sygnałem dla makrofagów do fagocytozy.
 
=== Obraz mikroskopowy ===
Apoptoza, w odróżnieniu od [[Martwica|nekrozy]], polega na kurczeniu się komórki poprzez utratę wody. Po różnorodnie przebiegającej fazie inicjacji apoptozy zachodzi faza egzekucji zależna od [[Proteazy|enzymów proteolitycznych]] z grup [[kaspazy|kaspaz]]. Wszystkie zmiany w komórce mają charakter zorganizowany i samoograniczający, co odróżnia apoptozę od nekrozy. Po różnorodnie przebiegającej fazie inicjacji apoptozy zachodzi faza wykonawcza zależna od [[Proteazy|enzymów proteolitycznych]] z grup [[kaspazy|kaspaz]]. [[Chromatyna|chromatyna jądrowa]] ulega kondensacji, a [[Kwas deoksyrybonukleinowy|DNA]] zostaje pocięte przez [[endonukleazy]]. DNA apoptycznej komórki dzieli się na fragmenty wielkości około 180 [[Para zasad|par zasad]] i ich wielokrotności. Następuje dezintegracja [[cytoszkielet]]u. Komórka apoptyczna zaokrągla się, traci kontakt z podłożem, rozwijają się na jej powierzchni liczne uwypuklenia. W procesie apoptozy [[organellum|organelle komórkowe]] pozostają jednak nienaruszone. Są one usuwane z komórki wraz z fragmentami chromatyny w tzw. ciałkach apoptycznych, [[pęcherzyk]]ach powstałych w wyniku zmian w strukturze [[błona komórkowa|błony komórkowej]]. W większości przypadków są one następnie [[fagocytoza|fagocytowane]] przez [[fagocyt|komórki żerne]]. Wyjątkiem są np. ciałka apoptyczne soczewki oka, które zawierają zamiast [[cytoplazma|cytoplazmy]] z organellami białko [[krystalina|krystalinę]]. Apoptoza nie wywołuje [[Zapalenie|stanu zapalnego]] i dotyczy pojedynczych komórek. Porównanie apoptozy z nekrozą przedstawiono w poniższej tabeli:
{| class="wikitable"
|}
 
=== Apoptoza o podłożu patogennym ===
Apoptoza może występować obok martwicy w wielu stanach patologicznych:
*Zawał serca - niedokrwienie mięśnia sercowego, prowadzi do spadku dystrybucji tlenu, spadku produkcji ATP i do upośledzenia katalitycznego usuwania wolnych rodników (przez enzymy: katalazę, dysmutazę ponadtlenkową). Stan ten prowadzi do martwicy skrzepowej. Reperfuzja obszaru niedokrwiennego prowadzi do znacznego napływu tlenu i masowej produkcji wolnych rodników (reaktywnych form tlenu). Produkcja wolnych rodników przebiega przede wszystkim w mitochondrialnym łańcuchu oddechowym w kompleksie III i peroksysomy, gdzie działa oksydaza ksantynowa oraz obecny jest łańcuch transportu elektronów, w skład którego wchodzą reduktaza NADH i cytochrom b5.<ref>Inoue M., Sato E.F., Nishikawa M., Park A.M., Kira Y., Imada I., Utsumi K.: Mitochondrial generation of reactive oxygen species and its role in aerobic life. Curr. Med. Chem., 2003; 10: 2495-2505</ref>. Reaktywne formy tlenu zwiększają przepuszczalność błon mitochondrialnych mogąc wprowadzić komórkę w proces apoptozy.
2 777 251

edycji