Apoptoza: Różnice pomiędzy wersjami

Apoptozę można przyrównać do zaplanowanego, kontrolowanego [[samobójstwo|samobójstwa]] komórki, mającego na celu dobro całego [[organizm]]u. W odróżnieniu od [[Martwica|martwicy]] (określanej także mianem [[Martwica|nekrozy]]), gdzie dochodzi do uszkodzenia jakimś zewnętrznym czynnikiem, apoptoza jest zjawiskiem naturalnym w rozwoju i życiu organizmów; mimo tego wykazano, że niektóre [[patogen]]y mogą wpływać na indukcję tego procesu, dotyczy to głównie [[Wirusy|wirusów]], a także niektórych [[Bakterie|bakterii]] takich jak np. ''[[Helicobacter pylori]]''. Metaforyczny termin apoptoza odnoszący się do tego zjawiska wprowadzono w [[1972]] roku. Odzwierciedleniem rosnącego zainteresowania badaniami nad apoptozą było przyznanie

[[Laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny|Nagrody Nobla z fizjologii lub medycyny]] w roku [[2002]]. Otrzymali ją [[Sydney Brenner]], [[Howard Robert Horvitz|H. Robert Horvitz]] i [[John Sulston|John E. Sulston]] za ich odkrycia z dziedziny

* w niektórych przypadkach jony [[kadm]]u (Cd²⁺)<ref>{{otwarty dostęp}} {{Cytuj pismo|autor=Yuan Yan, Jian Chun Bian, Liu Xue Zhong, Ying Zhang, Ya Sun|tytuł=Oxidative stress and apoptotic changes of rat cerebral cortical neurons exposed to cadmium in vitro|czasopismo=Biomedical and environmental sciences: BES|data=2012-04-01|data dostępu=2017-02-14|issn=0895-3988|wolumin=25|numer=2|sstrony=172–181|doi=10.3967/0895-3988.2012.02.008|pmid=22998824|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22998824}}</ref>;

* '''Droga zewnątrzpochodna''' - sygnał o śmierci komórki jest pochodzenia zewnątrzkomórkowego i jest przekazywany na receptory śmierci zlokalizowane na błonie komórkowej. Dotąd zlokalizowano przynajmniej osiem białek należących do rodziny receptorów śmierci, które zaszeregowano do odpowiednich rodzin białek<ref name="Sessler">Pharmacol{{Cytuj Therpismo | nazwisko = Sessler | imię = T. 2013| Julnazwisko2 8= Healy | imię2 = S. pii| nazwisko3 = Samali | imię3 = A. | nazwisko4 = Szegezdi | imię4 = E. | tytuł = Structural determinants of DISC function: S0163-7258(13)00147new insights into death receptor-mediated apoptosis signalling | czasopismo = Pharmacol Ther | wolumin = 140 | numer = 2. | strony = 186-199 | rok = 2013 | doi: = 10.1016/j.pharmthera.2013.06.009. | pmid = 23845861 }}</ref>

| CD95/FasR/Apo1/TNFRSF6 || FasL || Występuje na limfocytach B i T, uczestniczy w dojrzewaniu limfocytów B w centrach germinalnych przez negatywną selekcję klonów autoagresywnych, indukowany białkiem ''tat'' wirusa HIV, zarażone limfocyty B wirusem EBV mają zwiększoną ekspresję receptora, po aktywacji receptora tworzy się death-inducting signaling complex (DISC) zawierający białka adaptorowe. Obniżenie ekspresji receptora i liganda często występują w komórkach nowotworowych jako próba ewazji układu immunologicznego<ref name="Peter">{{Cytuj pismo | nazwisko = Peter | imię = ME,. et| alnazwisko2 = Legembre | imię2 = P. (2005)| nazwisko3 = Barnhart | imię3 = BC. | tytuł = Does CD95 have tumor promoting activities? | czasopismo = Biochim Biophys Acta. | wolumin = 1755( | numer = 1): | strony = 25-36 | rok = 2005 | doi = 10.1016/j.bbcan.2005.01.001 | pmid = 15907590 }}</ref>. Nadekspresja receptora prowadzi do [[Nieswoiste zapalenia jelit|nieswoistego zapalenia jelit]]<ref name="Chen1071">{{Cytuj pismo | nazwisko = Chen | imię = L,. et| alnazwisko2 = Park | imię2 = SM. (2010)| nazwisko3 = Turner | imię3 = JR. | nazwisko4 = Peter | imię4 = ME. | tytuł = Cell death in the colonic epithelium during inflammatory bowel diseases: CD95/Fas and beyond. | czasopismo = Inflamm Bowel Dis. | wolumin = 16( | numer = 6): | strony = 1071-61076 | rok = 2010 | doi = 10.1002/ibd.21191 | pmid = 20049945 }}</ref>.

| TNFR1/TNFRSF1A/CD120a, TNFR2 || TNFα, TNFβ || Zlokalizowany w raftach lipidowych błony komórkowej wielu komórek, a także w błonach trans aparatu Golgiego, aktywuje transkrypcję czynnika NF-κB<ref name="cellsignal">http{{Cytuj stronę | nazwisko = | imię = | tytuł = Death Receptor Signaling Pathway | url = https://www.cellsignal.com/referencecommon/pathwaycontent/Death_Receptorcontent.htmljsp?id=pathways-apoptosis-death | opublikowany = Cell Signaling Technology | data = | data dostępu = 2017-02-15 }}</ref>, aktywuje apoptozę, reguluje proces zapalny.

| DR3/Apo3/TNFRSF25/TNFRSF12 || Apo3L/TWEAK || Występuje głównie w tkance limfoidalnej i pełni rolę homeostatyczną. Aktywuje transkrypcję czynnika NF-κB, aktywuje apoptozę. Badania na myszach sugerują usuwanie samoreaktywnych limfocytów T w grasicy<ref name="Slebioda">{{otwarty dostęp}} {{Cytuj pismo | nazwisko = Slebioda | imię = TJ,. et| alnazwisko2 = Rowley | imię2 = TF. (2011)| nazwisko3 = Ferdinand | imię3 = JR. | nazwisko4 = Willoughby | imię4 = JE. | nazwisko5 = Buchan | imię5 = SL. | tytuł = Triggering of TNFRSF25 promotes CD8⁺ T-cell responses and anti-tumor immunity. | czasopismo = Eur J Immunol. | wolumin = 41( | numer = 9): 606| strony = 2606-112611 | rok = 2011 | doi = 10.1002/eji.201141477 | pmid = 21688261 }}</ref>.

| KILLER/DR5/TRAIL-R2/TNFRSF10B/CD262 || Apo2L/TRAIL/TNFSF10 || Sygnał inicjacji apoptozy przebiega tak jak w przypadku TRAIL-R1<ref name="Schneider">{{otwarty dostęp}} {{Cytuj pismo | nazwisko = Schneider | imię = P,. | nazwisko2 = Thome | imię2 et= alM. (1997)| nazwisko3 = Burns | imię3 = K. | nazwisko4 = Bodmer | imię4 = JL. | nazwisko5 = Hofmann | imię5 = K. | tytuł = TRAIL receptors 1 (DR4) and 2 (DR5) signal FADD-dependent apoptosis and activate NF-kappaB. | czasopismo = Immunity. | wolumin = 7( | numer = 6): | strony = 831-6836 | rok = 1997 | doi = 10.1016/S1074-7613(00)80401-X | pmid = 9430228 }}</ref>. Defekt receptora prowadzi do raka płaskonabłonkowego głowy i szyi HNSCC.

| EDAR-A1 || Ektodysplazyna A1 || Receptor bierze udział w morfogenezie w centrach sygnalnych. Aktiwina<ref name="Koppinen">{{Cytuj pismo | nazwisko = Koppinen | imię = P,. et| alnazwisko2 = Pispa | imię2 = J. (2001)| nazwisko3 = Laurikkala | imię3 = J. | nazwisko4 = Thesleff | imię4 = I. | nazwisko5 = Mikkola | imię5 = ML. | tytuł = Signaling and subcellular localization of the TNF receptor Edar. | czasopismo = Exp Cell Res. | wolumin = 269 (| numer = 2): | strony = 180-92192 | rok = 2001 | doi = 10.1006/excr.2001.5331 | pmid = 11570810 }}</ref> produkowana przez mezenchymę indukuje ekspresję receptora EDAR w nabłonkowych centrach sygnalnych, uwrażliwiając je na indukowaną Wnt, ektodysplazynę A pochodzącą z pobliskiej ektodermy. Defekt EDAR powoduje [[Hipohydrotyczna dysplazja ektodermalna|hipohydroityczną dysplazję ektodermalną]].

| DR6/TNFRSF21 || [[Receptor sierocy]] || Receptor posiada motywy bogate w cysteinę oraz cytoplazmatyczną domenę śmierci, która wchodzi w interakcję z adaptorowym białkiem TRADD. Indukuje aktywację zarówno NF-κB oraz JNK i wywołuje apoptozę. Badania na myszach dowiodły, że receptor pełni ważną rolę regulatorową w aktywacji limfocytów T i zaangażowany jest w procesy zapalne i immunoregulację. Receptor występuje powszechnie a jego duża ekspresja występuje w narządach limfatycznych, sercu, mózgu i trzustce. Komórki nowotworowe charakteryzują się nadekspresją DR6 i podwyższonym poziomem białek antyapoptycznych<ref name="Klíma">{{otwarty dostęp}} {{Cytuj pismo | nazwisko = Klíma | imię = M,. et| alnazwisko2 = Zájedová | imię2 = J. (2009)| nazwisko3 = Doubravská | imię3 = L. | nazwisko4 = Andera | imię4 = L. | tytuł = Functional analysis of the posttranslational modifications of the death receptor 6. | czasopismo = Biochim Biophys Acta. | wolumin = 1793( | numer = 10): | strony = 1579-871587 | rok = 2009 | doi = 10.1016/j.bbamcr.2009.07.008 | pmid = 19654028 }}</ref>.

| NGFR/p75(NTR) || BDNF, NGF, Neurotrofina 3 i 4 (NT3, NT4) || Występują dwa typy receptora NTR - o dużym powinowactwie oraz o małym powinowactwie (receptor śmierci). Receptor śmierci przyłącza cztery typy neurotrofin z niskim powinowactwem. Badania wykazały, że receptor działa jako molekularny przełącznik sygnałów, który przestawia komórkę na przeżycie lub śmierć w trzech krokach. W pierwszym kroku, pro-nerve growth factor (prNGF) włącza apoptozę przez silne powinowactwo wiązania do p75(NTR), podczas gdy NGF indukuje przeżycie neuronu przez wiązanie o niskim powinowactwie. W drugim kroku, p75NTR przekazuje sygnał śmierci komórki przez połączenie z koreceptorem sortiliną, podczas gdy ten promuje przeżycie komórki w kompleksie z proNGF. Ostatni krok to uwolnienie wewnątrzkomórkowej domeny krótkiego fragmentu p75(NTR), inicjującego apoptozę<ref name="Deponti">{{otwarty dostęp}} {{Cytuj pismo | nazwisko = Deponti | imię = D,. et| alnazwisko2 = Buono | imię2 = R. (2009)| nazwisko3 = Catanzaro | imię3 = G. | nazwisko4 = De Palma | imię4 = C. | nazwisko5 = Longhi | imię5 = R. | tytuł = The low-affinity receptor for neurotrophins p75NTR plays a key role for satellite cell function in muscle repair acting via RhoA. | czasopismo = Mol Biol Cell. | wolumin = 20( | numer = 16): | strony = 3620-73627 | rok = 2009 | doi = 10.1091/mbc.E09-01-0012 | pmid = 19553472 | pmc = 2777922 }}</ref><ref name="Kuwako">Ken-ichiro{{otwarty dostęp}} {{Cytuj pismo | nazwisko = Kuwako | imię = K,. et| alnazwisko2 = Taniura | imię2 = H. (2004)| nazwisko3 = Yoshikawa | imię3 = K. | tytuł = Necdin-related MAGE proteins differentially interact with the E2F1 transcription factor and the p75 neurotrophin receptor. | czasopismo = J Biol Chem. | wolumin = 279 (| numer = 3): | strony = 1703-121712 | rok = 2004 | doi = 10.1074/jbc.M308454200 | pmid = 14593116 }}</ref><ref name="Chen512">{{Cytuj pismo | nazwisko = Chen | imię = LW,. | nazwisko2 = Yung | imię2 et= alKK. (2008)| nazwisko3 = Chan | imię3 = YS. | nazwisko4 = Shum | imię4 = DK. | nazwisko5 = Bolam | imię5 = JP. | tytuł = The proNGF-p75NTR-sortilin signalling complex as new target for the therapeutic treatment of Parkinson's disease. | czasopismo = CNS Neurol Disord Drug Targets. | wolumin = 7( | numer = 6): | strony = 512-23523 | rok = 2008 | doi = 10.2174/187152708787122923 | pmid = 19128208 }}</ref>.

* '''Szlak wewnątrzpochodny''' - może być zainicjowany stresem komórkowym, szczególnie stresem mitochondrialnym spowodowanym przez czynniki takie jak uszkodzenie DNA czy szok cieplny. Po otrzymaniu sygnału czynnika inicjatorowego białka proapoptotyczne cytoplazmy '''BID''' i '''BAX''' wbudowują się w ''wewnętrzną błonę'' mitochondrium tworząc pory i następuje uwolnienie zawartości z matriks mitochondrialnego. Aby jednak doszło do całkowitego uwolnienia '''cytochromu C''' z przestrzeni międzybłonowej mitochondrium konieczne jest powiększenie porów ''zewnętrznej błony'' mitochondrium. W proces ten włącza się również białko proapoptotyczne pochodzące z matriks mitochondrium - białko proapoptotyczne '''BAK'''<ref name="Moldoveanu">{{otwarty dostęp}} {{Cytuj pismo | nazwisko = Moldoveanu | imię = T,. | nazwisko2 = Grace | imię2 = CR,. | nazwisko3 = Llambi | imię3 = F., ''| nazwisko4 = Nourse | imię4 = A. | nazwisko5 = Fitzgerald | imię5 = P. | tytuł = BID-induced structural changes in BAK promote apoptosis.'', Nature| structuralczasopismo &= molecularNat biologyStruct 2013Mol Biol | wolumin = May;20( | numer = 5): | strony = 589-97.597 | rok = 2013 | doi: = 10.1038/nsmb.2563. Epub| 2013pmid Apr= 21.23604079 | pmc = 3683554}}</ref>. Po uwolnieniu do cytoplazmy '''cytochrom C''' łączy się z [[Adenozyno-5′-trifosforan|ATP]] oraz z enzymem '''Apaf-1''', a następnie kompleks ten łączy się z '''kaspazą-9''' (kaspazą inicjatorową) formując '''apoptosom'''. Apoptosom aktywuje '''kaspazę-3''' (kaspazę wykonawczą), która inicjuje degradację. Ponadto z przestrzeni międzybłonowej mitochondrium uwolnione jest białko, zwane czynnikiem indukującym apoptozę, '''apoptosis inducing factor (AIF)''', które umożliwia fragmentację DNA oraz białka stanowiące '''kompleks Smac/Diablo''' oraz białko '''Omi''', które unieczynniają białko inhibitora apoptozy '''inhibitor of apoptosis (IAP)'''.

* 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 name="Inoue">{{Cytuj pismo | nazwisko = Inoue | imię = M., | nazwisko2 = Sato E.F| imię2 = EF., | nazwisko3 = Nishikawa | imię3 = M., | nazwisko4 = Park A| imię4 = AM.M., | nazwisko5 = Kira Y.,| Imadaimię5 I= Y., Utsumi| K.:tytuł = Mitochondrial generation of reactive oxygen species and its role in aerobic life. | czasopismo = Curr. Med. Chem., 2003;| wolumin = 10: | numer = 23 | strony = 2495-2505 | rok = 2003 | doi = 10.2174/0929867033456477 | pmid = 14529465 }}</ref>. Reaktywne formy tlenu zwiększają przepuszczalność błon mitochondrialnych mogąc wprowadzić komórkę w proces apoptozy.