Was sind Apoptoseproteine?
Proteine sind Substanzen im Körper, die verschiedene chemische Prozesse unterstützen. Als eine bestimmte Klasse von Proteinen lösen Apoptoseproteine die Selbstzerstörung einer Zelle aus und unterstützen diese. Diese Proteine können entweder ein Problem anzeigen, das den Tod einer Zelle erforderlich macht, oder sie können dazu beitragen, den Prozess auszuführen, der letztendlich die Zelle zerstört.
Der Prozess der Apoptose erleichtert den Zelltod. Wenn eine Zelle aufgrund einer Infektion oder Schädigung nicht mehr funktionsfähig ist oder eine Gefahr für den Organismus darstellt, führt die Apoptose zur Selbstzerstörung der Zelle. Nachdem ein Zellleben auf diese Weise beendet ist, wird die Zelle fragmentiert und von anderen Zellen verbraucht. Bei Zellwachstumskrankheiten wie Krebs wird dieser Prozess in gewisser Weise gehemmt. Apoptose ist bei den meisten Organismen ein wesentlicher Erhaltungsprozess. Im Durchschnitt des Menschen werden durch Apoptose täglich etwa 60 Milliarden Zellen zerstört.
Apoptoseproteine überwachen Veränderungen sowohl innerhalb als auch außerhalb einer Zelle. Diese Veränderungen können von toxischen Substanzen, Hormonen oder anderen Mitteln herrühren. Wenn die Proteine eine Anomalie wie eine DNA-Schädigung oder eine Virusinfektion erkennen, senden sie Signale aus, die den Zerstörungsprozess in der Zelle auslösen. Einige Pro-Apoptose-Proteine wirken auch spezifisch, um die Entwicklung von Tumoren zu unterdrücken, wie beispielsweise das P53-Protein.
Neben der Erkennung des Bedarfs an Apoptose können Proteine auch eine wichtige Anfangsrolle im eigentlichen Prozess spielen. Beispielsweise setzt in der üblichen Form der Apoptose eine Zellstruktur, die Mitochondrion genannt wird, ein Protein frei, das als Cytochrom c bekannt ist. Dieses Protein löst dann so genannte Caspasen aus, die andere Proteine in der Zelle abbauen. Dadurch entsteht ein Dominoeffekt, bei dem mehr Substanzen aktiviert werden, die andere Teile der Zelle zersetzen. Das Mitochondrium selbst wird häufig gezielt, weil es ein wichtiges Zentrum der Zellatmung ist.
Krebs und andere Erkrankungen können sich aus einer Überfülle von Anti-Apoptose-Proteinen - den sogenannten Apoptose-Protein-Hemmern - im eigenen System entwickeln. Diese besondere Proteinfamilie verhindert Apoptose und den anschließenden Zelltod, indem sie die Freisetzung der Proteine und Substanzen hemmt, die den Zellzerfall bewirken. BCL-2-Proteine und X-chromosomale Inhibitoren von Apoptose-Molekülen (XIAP), die in vielen Tumoren vorkommen, sind zwei solche Beispiele. Während ein Mangel an Apoptose schädlich sein kann, kann eine Überfülle des Prozesses dazu führen, dass normale Zellen und Gewebe im Körper verschwinden oder verkümmern. Ein solches Ergebnis ist mit der Zerstörung von Immunzellen bei mit humanem Immundefizienzvirus (HIV) infizierten Personen sowie bei anderen infektiösen Zuständen in Zusammenhang gebracht worden.