Apoptoza - smierć komórki

1 Apoptoza Wykład 9 Apoptoza a programowana śmierć komórki  - definicje •  Apoptoza  – morfologiczny  opis  śmierci komórki, inny niż  nekroza ,  czyli przypadkowa śmierć pod wpływem czynników zewnętrznych •  Programowana śmierć komórki  (programmed cell death)  – opisuje proces, który indukuje śmierć pojedynczej komórki  podczas rozwoju organizmu w ściśle określonym miejscu i w ściśle określonym czasie • Terminy te często używa się wymiennie, bo prawie każda  programowana śmierć komórki odbywa się na drodze apoptozy,  ale np. śmierć komórki w wyniku uszkodzeń DNA odbywa się na  drodze apoptozy, która nie była z góry zaprogramowana i bez  uszkodzenia DNA śmierć by nie nastąpiła Przebieg nekrozy (martwicy) • Niekorzystne czynniki zewnętrzne w  krótkim czasie (minuty) powodują  zaburzenia homeostazy grupy komórek:  następuje utrata selektywnej  przepuszczalności błony, co powoduje  napływ wody i jonów (głównie wapnia i  sodu) • W wyniku napływu wody następuje  pęcznienie cytoplazmy i organelli, a wysoki  poziom jonów wapnia indukuje nukleazy • Dochodzi do chaotycznego cięcia DNA, a  pęcznienie komórki prowadzi do  przerwania ciągłości błony komórkowej, a z  pękających lizosomów wydostają się  hydrolazy, które degradują białka, RNA i  DNA • Rozpad komórek wywołuje odpowiedź  układu immunologicznego i rozwinięcie  procesu zapalnego Przebieg apoptozy • Apoptoza może być inicjowana przez brak  czynników wzrostu, hormony i cytokiny (TNF- alfa i TGF-beta) poprzez aktywację  receptorów błonowych oraz przez czynniki  cytotoksyczne (chemioterapeutyki) i fizyczne  (promieniowanie UV i gamma: uszkodzenia  DNA), które indukują kaskadę zmian  morfologicznych i biochemicznych • Zmiany morfologiczne obejmują zaburzenie  asymetrii błony komórkowej, obkurczanie  cytoplazmy i organelli, kondensację a potem  fragmentaryzację chromatyny oraz  uwypuklanie błony komórkowej, które tworzą  pęcherzyki zawierające fragmenty  cytoplazmy i jądra • Powstałe w ten sposób ciałka apoptotyczne fagocytowane są przez sąsiadujące komórki  lub makrofagi, co nie wywołuje odczynu  zapalnego 2 Porównanie apoptozy i nekrozy 1. Proces aktywny zależny od ATP 2. Utrata homeostazy jonów 3. Obkurczanie komórki 4. Asymetria błony komórkowej przy zachowaniu  integralności 5. Obkurczanie cytoplazmy, organelle nie pękają 6. Kondensacja chromatyny, specyficzna  fragmentacja DNA 7. Pęcznienie mitochondriów, spadek potencjału  błon mitochondrialnych 8. Rozpad komórki na ciałka apoptotyczne 9. Fagocytoza przez komórki sąsiadujące i  makrofagi 10. Brak odczynu zapalnego

(…)

… pozbawione czynnika indukującego apoptozę AIF umierają podczas
embriogenezy, ale bez objawów nadmiaru komórek
•
Inne mutanty AIF (myszy arlekin) są bardziej wrażliwe na apoptozę niż oporne,
za to są bardzo wrażliwe na stres oksydacyjny – fizjologiczna rola AIF polega na
formowaniu kompleksu I w łańcuchu oddechowym
•
Knockout endonukleazy G nie powoduje zaburzeń apoptozy
•
Wydaje się, że uwolnienie AIF…
… nekrozy TNF; składają się z
zewnątrzkomórkowej domeny bogatej w cysteiny
oraz wewnątrzkomórkowej domeny śmierci (DD –
death domain)
•
Receptory zaktywowane przyłączają w
cytoplazmie białka adaptorowe: FADD (Fas
associated death domain) lub TRADD (TNFR1associated death domain) poprzez interakcję
między domenami śmierci DD; powstały kompleks
nazywamy DISC (death inducing signaling
complex)
Szlak wewnętrzny…
... zobacz całą notatkę