Co jsou cesty apoptózy?
Dráhy apoptózy jsou automatické biologické systémy, které organismus používá k ničení geneticky poškozených nebo pozměněných buněk procesem nazývaným programovaná buněčná smrt. K dosažení apoptózy, což znamená doslova „upadnutí“, organismus používá jednu ze dvou známých drah apoptózy: vnitřní a vnější. Jakmile je aktivována poškozenou buňkou, obě tyto dráhy používají enzymy k rozrušení buněčné proteinové struktury a rozebrání buňky na chemické úrovni. Za použití apoptózových cest se organismus může zbavit poškozených buněk dříve, než se může odumřít nekróza, nebo v případě některých rakovinných buněk, dříve, než se buňka rozšíří a způsobí další poškození.
Cesty vnitřní apoptózy lze považovat za systém sebezničení buněk. Vnitřní apoptóza začíná zevnitř buňky, když se fyzicky poškodí nebo kriticky stresuje jiným způsobem, například z hypoxie nebo nemoci. Když k tomu dojde, určité poškození se uvolní určitým normálně stabilním proteinem, stane se nestabilním a spustí proces apoptózy aktivací genů v DNA buňky, které vytvářejí enzymy apoptózy. Tyto enzymy poté napadají mitochondriální DNA buňky, úplně ji ničí a uvolňují další proteiny a enzymy, které dále degradují buňku. Bez své DNA již nemůže buňka reprodukovat ani vykonávat žádné jiné funkce, než je chemická degradace.
Vnější cesty apoptózy se aktivují mimo buňku, když jiné systémy v organismu určily, že buňka musí zemřít, obvykle aby vytvořila cestu pro nový nebo odlišný buněčný růst. Existují dva způsoby, jak lze vyvolat vnější apoptózu: chemickou aktivací nebo určitým stresem, například vystavením záření. Při chemické aktivaci organismus uvolňuje chemické sloučeniny, které se váží na buňku, za použití receptorů na buněčné stěně nazývaných „receptory smrti“. Aktivace těchto receptorů pak spustí proces buněčné vnitřní apoptózy, aby zničil buňku. V případě vnější apoptózy související se stresem, záření a chemikálií, jako jsou používané při léčbě některých druhů rakoviny, činí mitochondriální DNA propustnou, což umožňuje uvolnění proteinů a enzymů apoptózy, které ničí buňku.
Ačkoli jsou dráhy apoptózy navrženy tak, aby prospívaly organismu, některé jiné organismy, jako jsou viry, se přizpůsobily, aby je využívaly. Mnoho virů může napadnout buňku a poté deaktivovat vnitřní dráhy apoptózy buňky, zatímco se bezpečně rozmnožují uvnitř buňky skryté před imunitním systémem organismu. Jiné viry, jako je HIV, mohou vytvářet chemikálie, které oslabují nebo spouštějí apoptózu v buňkách imunitního systému, čímž je ničí a brání jim v boji proti viru.