Wat is de relatie tussen apoptose en kanker?
De geprogrammeerde dood van een cel wordt apoptose genoemd, een gebeurtenis die meestal wordt veroorzaakt door interne schade of door signalen van omliggende weefsels. Apoptose en kanker zijn op twee belangrijke manieren met elkaar verbonden. Ten eerste kunnen tumoren niet groeien als het normale veiligheidssysteem in het lichaam ze detecteert en hun zelfvernietiging activeert, dus kanker blokkeert vaak de mechanismen waarmee het lichaam ongecontroleerde weefselgroei markeert voor apoptose. Ten tweede inactiveren kankercellen de genen die coderen voor de noodzakelijke eiwitten om kwaadaardige cellen te vernietigen. Chemotherapieën maken gebruik van de relatie tussen apoptose en kanker door tumoren te beschadigen en voor dood te markeren.
Apoptose treedt op wanneer chemische signalen een proces van zelfvernietiging in een cel initiëren, door veranderingen in het membraan, afbraak van het DNA in de kern en de vertering van cellulaire eiwitten door gespecialiseerde enzymen. Er zijn twee soorten paden die ervoor zorgen dat een cel apoptose ondergaat: de intrinsieke, die wordt geïnitieerd door DNA-mutaties, en de extrinsieke, die zijn signalen van buiten de cel neemt. Het extrinsieke pad kan worden geactiveerd door hormonen, toxines en andere moleculen die in staat zijn speciale locaties op de cel te activeren, ook wel doodreceptoren genoemd.
Tijdens de vroege stadia van tumorvorming treden mutaties in het DNA op die de relatie tussen apoptose en kanker veranderen die ongecontroleerde celgroei mogelijk maken. Kanker omvat pathologische veranderingen in de cyclus waarbij cellen zich voortplanten en vermenigvuldigen, gebeurtenissen die normaal apoptose veroorzaken wanneer ze worden gedetecteerd in gezonde cellen. Dit wordt soms gedaan door de codering van de genen voor belangrijke eiwitten die het lichaam gebruikt om kankerweefsels te signaleren voor eliminatie door apoptose, te onderdrukken. Tumoren kunnen ook chemische boodschappers uitscheiden die het proces verwarren of blokkeren waardoor kankercellen gewoonlijk zelfvernietiging zouden ondergaan.
Een belangrijk gen, p53, codeert voor messenger-eiwitten die apoptose veroorzaken. Sommige door virussen veroorzaakte kankers onderdrukken de activering van dit gen en maken tumorcellen minder gevoelig voor activering van de doodreceptoren. Of het nu door virussen wordt veroorzaakt of niet, de cellulaire productie van groeibevorderende stoffen neemt bij tumoren toe. Normaal reageert het lichaam op ongecontroleerde proliferatie van een bepaald celtype door massa-apoptose te veroorzaken, maar tijdens oncogenese - de vorming van kanker - is het evenwicht tussen apoptose en kanker scheef in de richting van celgroei, niet de dood.
Chemotherapeutische behandelingen zijn vaak afhankelijk van de relatie tussen apoptose en kanker. De meeste van deze medicijnen interfereren ook met DNA-synthese en celdeling of groei, maar deze mechanismen werken uiteindelijk om de tumorcellen te vernietigen voordat ze zich delen en meer kopieën van zichzelf maken. Verschillende medicijnen activeren verschillende punten langs de route die ook leiden tot geprogrammeerde celdood, soms door de gevoeligheid van de doodreceptoren op de tumorcellen te verhogen. Omdat sommige maligniteiten niet langer reageren op zelfvernietigende signalen, zijn wetenschappers geïnteresseerd in het ontwikkelen van chemotherapieën die de natuurlijke apoptose-gebeurtenissen direct kunnen induceren.