Wat zijn apoptose-eiwitten?

Eiwitten zijn stoffen in het lichaam die verschillende chemische processen helpen vergemakkelijken. Als een specifieke klasse eiwitten activeren en ondersteunen apoptose-eiwitten de zelfvernietiging van een cel. Deze eiwitten kunnen ofwel een probleem signaleren dat de dood van een cel noodzakelijk maakt of ze kunnen helpen het proces uit te voeren dat uiteindelijk de cel vernietigt.

Het proces van apoptose vergemakkelijkt celdood. Wanneer een cel niet langer functioneel is of een gevaar voor een organisme wordt vanwege infectie of schade, zal apoptose ervoor zorgen dat de cel zichzelf vernietigt. Nadat het leven van een cel op deze manier eindigt, zal de cel fragmenteren en worden geconsumeerd door andere cellen. Bij celgroeiziekten zoals kanker wordt dit proces op een bepaalde manier geremd. Apoptose is een essentieel onderhoudsproces in de meeste organismen; bij de gemiddelde mens vernietigt apoptose bijvoorbeeld ongeveer 60 miljard cellen per dag.

Apoptose-eiwitten volgen veranderingen zowel binnen als buiten een cel. Deze veranderingen kunnen voortkomen uit giftige stoffen, hormonen of andere middelen. Wanneer de eiwitten een afwijking detecteren, zoals DNA-schade of een virale infectie, sturen ze signalen die het vernietigingsproces in de cel activeren. Sommige pro-apoptose-eiwitten werken ook specifiek om de ontwikkeling van tumoren te onderdrukken, zoals het P53-eiwit.

Naast het detecteren van de behoefte aan apoptose, kunnen eiwitten ook een belangrijke beginrol spelen in het eigenlijke proces. In de gebruikelijke vorm van apoptose geeft een celstructuur, mitochondrion genaamd, een eiwit vrij dat bekend staat als cytochroom c. Dit eiwit activeert vervolgens eiwitstoffen, caspases genaamd, die andere eiwitten in de cel afbreken. Zo ontstaat een domino-effect, waarbij meer stoffen worden geactiveerd die andere delen van de cel desintegreren. Het mitochondrion zelf is vaak het doelwit omdat het een belangrijk centrum van cellulaire ademhaling is.

Kankers en andere aandoeningen kunnen zich ontwikkelen uit een overvloed aan anti-apoptose-eiwitten - in de volksmond apoptose-eiwitremmers genoemd. Deze specifieke eiwitfamilie werkt om apoptose en daaropvolgende celdood tegen te gaan door de afgifte van de eiwitten en stoffen die celdesintegratie remmen te remmen. BCL-2-eiwitten en X-gebonden remmers van apoptose (XIAP) -moleculen, die in veel tumoren worden aangetroffen, zijn twee van dergelijke voorbeelden. Hoewel een gebrek aan apoptose schadelijk kan zijn, kan een teveel aan het proces ervoor zorgen dat normale cellen en weefsels in het lichaam verdwijnen of atrofiëren. Een dergelijk resultaat is betrokken bij de vernietiging van immuuncellen bij met menselijk immunodeficiëntievirus (HIV) geïnfecteerde personen, evenals bij andere infectieuze aandoeningen.