Czytasz: Apoptoza i nekroza, czyli śmierć komórek w organizmie

Apoptoza i nekroza, czyli śmierć komórek w organizmie

NAN

Fot: Kateryna_Kon / fotolia.com

Apoptoza i nekroza (martwica) to pojęcia związane ze śmiercią komórki w żywym organizmie. Zasadnicza różnica między nimi polega na tym, że apoptoza jest procesem naturalnym, natomiast nekroza to proces wywołany uszkodzeniem komórki. Zaburzenia procesu apoptozy związane są z występowaniem chorób, np. nowotworów.

Apoptoza to niezwykle ważny, naturalny proces, doprowadzający do usunięcia z organizmu komórek zbędnych, zakażonych, zużytych, uszkodzonych bądź wadliwych. Apoptotyczną śmierć komórki można uznać za formę zaprogramowanego, kontrolowanego samobójstwa (PCD – programmed cell death). Za badania nad apoptozą grupa biologów – Sydney Brenner, Howard Robert Horvitz oraz John Edward Sulston – otrzymała w 2002 r. Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny.

Co to jest apoptoza?

Słowo apoptoza pochodzi z greki. Apoptosis oznacza dosłownie ‘opadanie liści’. Określenie po razy pierwszy pojawiło się w latach 70. Apoptoza jest serią swoistych przemian morfologicznych oraz biochemicznych determinowanych ekspresją odpowiednich genów; w proces apoptozy zaangażowanych jest ponad 100 różnych białek. Ten uporządkowany proces umożliwia eliminację stanu zapalnego oraz zapobiega uszkodzeniom otaczających tkanek. Apoptoza pełni bardzo ważną rolę w przebiegu procesów patologicznych oraz fizjologicznych. Dzięki temu w ustroju utrzymuje się stan równowagi wielu parametrów. Pod względem fizjologicznym celem apoptozy jest utrzymanie w tkance homeostazy.

Apoptoza przebiega z udziałem:

  • szlaku wewnętrznego (w którym punktem centralnym są mitochondria),
  • szlaku zewnętrznego (który inicjuje ograniczona ilość czynników wzrostowych czy substancji odżywczych, a także lokalny wzrost stężenia hormonów oraz cytokin),
  • szlaku wykorzystującego perforyny i granzym B,
  • szlaku wykorzystującego retikulum endoplazmatyczne.

Apoptoza i nekroza

Apoptoza nie jest tym samym, co nekroza, czyli martwica (łac. necrosis). Apoptoza, w odróżnieniu od nekrozy, to proces kontrolowany, zaprogramowany, natomiast nekroza to proces pasywny, niekontrolowany, w którym dochodzi do ciągu zmian morfologicznych mających miejsce po śmierci komórki.

Główna różnica pomiędzy powyższymi procesami polega na tym, że apoptoza jest procesem naturalnym, natomiast nekroza ma miejsce w wyniku uszkodzenia komórki przez czynniki fizyczne bądź mechaniczne. Nasilenie czynników zewnętrznych działa na komórki destrukcyjnie. W nekrozie uszkodzenie jest na tyle duże, że nie może zostać wyleczone.

Charakterystyczne cechy śmierci apoptotycznej:

  • śmierć zaprogramowana,
  • obkurczanie się komórki ze zmianami w jądrze komórkowym,
  • brak stanu zapalnego,
  • DNA pocięte na fragmenty (o długości 180–200 par zasad),
  • rozpad cytoszkieletu, nienaruszone organelle komórkowe, powstawanie ciałek apoptotycznych,
  • proces dotyczący pojedynczych komórek,
  • proces fizjologiczny, czynny.

Charakterystyczne cechy śmierci nekrotycznej:

  • nabrzmienie komórki, perforacja błony komórkowej,
  • obecność stanu zapalnego,
  • przypadkowe cięcia DNA,
  • rozpad komórek (przy udziale enzymów lizosomalnych),
  • proces dotyczący całych grup komórek,
  • proces patologiczny, bierny.

Apoptoza komórek nowotworowych

Programowa śmierć komórki pełni bardzo ważną rolę w pozbywaniu się z organizmu zdrowych tkanek podczas rozwoju embrionalnego, a także bezużytecznych czy uszkodzonych komórek w dorosłym organizmie. Każdego dnia w ciele dorosłego człowieka apoptozie ulega ok. 10 bilionów komórek. Gdy komórka nie może wejść w mechanizm samobójczej śmierci, może to doprowadzić do procesu nowotworzenia.

Nadmierny wzrost częstości apoptozy jest charakterystyczny dla takich chorób, jak:

Zanik procesu apoptozy bądź zmniejszenie jego częstotliwości jest charakterystyczne dla chorób:

  • nowotworowych,
  • autoimmunologicznych,
  • infekcji wirusowych.

Zaburzenia w procesie apoptozy mogą prowadzić do powstania nieprawidłowej blizny w procesie gojenia się rany. Apoptoza może występować w stanach patologicznych, takich jak zawał serca czy cukrzyca typu II. Różnorodność procesów obumierania komórek powoduje, że możliwym rozwiązaniem terapeutycznym staje się ukierunkowane uśmiercanie nieprawidłowych komórek (np. w zwalczaniu nowotworów).

Nekroptoza

Nekroptoza jest rodzajem zaprogramowanej śmierci komórki w organizmie wielokomórkowym występującym w odpowiedzi na konkretny sygnał środowiskowy. Morfologicznie nekroptoza (pochodzi od słów necrosis i apoptosis) to proces zbliżony do nekrozy. Od apoptozy różni się mechanizmem działania oraz znaczeniem fizjologicznym.

Autofagia

Autofagia jest procesem katabolicznym zachodzącym zarówno w organizmach zdrowych, jak i patologicznych. Polega na trawieniu obumarłych bądź uszkodzonych elementów struktury przez komórkę. Autofagia nazywana jest II typem programowanej śmierci komórek. Pojawia się w przypadku niedoboru czynników odżywczych albo uszkodzeń elementów składowych komórki. Celem tego procesu jest utrzymanie komórki przy życiu podczas narażenia na niekorzystne czynniki.

Bibliografia:

1. http://www.dbc.wroc.pl/Content/2100/a05-3-19_Hord.pdf,

2. http://dl.cm-uj.krakow.pl:8080/Content/939/doktorska.pdf,

3. https://www.pum.edu.pl/__data/assets/pdf_file/0015/111723/PomJLifeSci_61-04_411-418.pdf.

Czy artykuł okazał się pomocny?
Tak Nie
0
0
Komentarze (0)
Nie przegap
Co to jest śmierć kliniczna? Świadectwa osób, które jej doświadczyły
Konizacja szyjki macicy – wskazania, przebieg zabiegu, gojenie i rekonwalescencja
Skręt kiszek – objawy, przyczyny oraz leczenie
Co to jest transplantologia? Definicja, statystyki, etyka
Ból w mostku – powód do paniki? Nie zawsze oznacza zawał
Fizykoterapia – laser, pole magnetyczne, ultradźwięki, elektrostymulacja