Jaký je vztah mezi apoptózou a rakovinou?
Naprogramovaná smrt buňky se nazývá apoptóza, událost obvykle způsobená vnitřním poškozením nebo signály z okolních tkání. Apoptóza a rakovina jsou spojeny dvěma důležitými způsoby. Za prvé, nádory nemohou růst, pokud je normální bezpečnostní systém v těle detekuje a spustí jejich sebezničení, takže rakoviny často blokují mechanismy, kterými tělo označuje nekontrolovaný růst tkání za apoptózu. Za druhé, rakovinné buňky inaktivují geny, které kódují nezbytné proteiny k ničení maligních buněk. Chemoterapie využívají vztahu mezi apoptózou a rakovinou tím, že ničí nádory a označují je jako smrt.
K apoptóze dochází, když chemické signály iniciují proces sebezničení uvnitř buňky prostřednictvím změn v membráně, degradace DNA v jádru a štěpení buněčných proteinů specializovanými enzymy. Existují dva typy cest, které způsobí, že buňka podstoupí apoptózu: vnitřní, která je iniciována mutacemi DNA, a vnější, která vezme její narážky z vnějšku buňky. Vnější cestu mohou být vyvolány hormony, toxiny a dalšími molekulami schopnými aktivovat zvláštní umístění na buňce známé jako receptory smrti.
Během časných stádií tvorby nádoru dochází k mutacím v DNA, které mění vztah mezi apoptózou a rakovinou, což umožňuje nekontrolovaný růst buněk. Rakovina zahrnuje patologické změny v cyklu, kterým se buňky reprodukují a proliferují, což jsou události, které normálně spouštějí apoptózu, když jsou detekovány ve zdravých buňkách. To se někdy provádí potlačením kódování genů pro důležité proteiny, které tělo používá k signalizaci rakovinových tkání k eliminaci apoptózou. Nádory mohou také vylučovat chemické posly, kteří zaměňují nebo blokují proces, který by normálně nařídil rakovinným buňkám, aby podstoupily sebezničení.
Důležitý gen, p53, kóduje messengerové proteiny, které způsobují apoptózu. Některé rakoviny způsobené viry potlačují aktivaci tohoto genu a snižují schopnost nádorových buněk reagovat na aktivaci receptorů smrti. Ať už jsou viry způsobeny či nikoli, u nádorů se zvyšuje buněčná produkce látek zvyšujících růst. Normálně tělo reaguje na nekontrolovanou proliferaci konkrétního buněčného typu tím, že způsobuje hromadnou apoptózu, ale během onkogeneze - tvorby rakoviny - rovnováha mezi apoptózou a rakovinou se zužuje směrem k buněčnému růstu, nikoli smrti.
Chemoterapeutická léčba často závisí na vztahu mezi apoptózou a rakovinou. Většina těchto léků také narušuje syntézu DNA a buněčné dělení nebo růst, ale tyto mechanismy nakonec pracují na zničení nádorových buněk, než se rozdělí a vytvoří si další kopie. Různá léčiva aktivují různé body podél dráhy, což také vede k naprogramované buněčné smrti, někdy zvýšením citlivosti receptorů smrti na nádorové buňky. Protože některé malignity již nereagují na sebezničující signály, vědci se zajímají o vývoj chemoterapií, které mohou přímo vyvolat přírodní apoptotické události.