Co to są ścieżki apoptozy?

Ścieżki apoptozy to automatyczne systemy biologiczne, które organizm stosuje do niszczenia genetycznie uszkodzonych lub zmienionych komórek poprzez proces zwany zaprogramowaną śmiercią komórek. Aby osiągnąć apoptozę, co dosłownie „upadek” organizm używa jednego z dwóch znanych szlaków apoptozy: wewnętrznych i zewnętrznych. Po aktywacji przez uszkodzoną komórkę, oba te szlaki wykorzystują enzymy do rozbicia struktury białka komórki, demontażu komórki na poziomie chemicznym. Stosując szlaki apoptozy, organizm może pozbyć się uszkodzonych komórek, zanim martwica będzie mogła ustąpić lub, w przypadku niektórych komórek rakowych, zanim komórka może rozprzestrzenić się, powodując dalsze uszkodzenia.

Ścieżki wewnętrznej apoptozy można uznać za system samozniszczenia komórki. Wewnętrzna apoptoza inicjuje z komórki, gdy staje się fizycznie uszkodzona lub krytycznie zestresowana w inny sposób, na przykład z niedotlenienia lub choroby. Kiedy tak się dzieje, niektóre normalnie stabilne białka są uwalniane przez uszkodzenie, stają się ONZstabilny i wyzwala proces apoptozy poprzez aktywację genów w DNA komórki, które tworzą enzymy apoptozy. Te enzymy atakują następnie mitochondrialny DNA komórki, całkowicie go niszcząc i uwalniając jeszcze więcej białek i enzymów, które dodatkowo degradują komórkę. Bez swojego DNA komórka nie może już odtwarzać ani wykonywać żadnych funkcji innych niż rozkładanie się chemicznie.

Ścieżki apoptozy zewnętrznej są aktywowane poza komórką, gdy inne systemy w organizmie ustaliły, że komórka musi umrzeć, zwykle w celu ustalenia nowego lub innego wzrostu komórek. Istnieją dwa sposoby uruchomienia zewnętrznej apoptozy: przez aktywację chemiczną lub przez pewne naprężenia, takie jak narażenie na promieniowanie. W aktywacji chemicznej organizm uwalnia związki chemiczne, które przyłączają się do komórki, przy użyciu receptorów na ścianie komórkowej zwanej „receptorami śmierci”. Aktywacja tych receptorów trigGrzeże wewnętrzny proces apoptozy komórki w celu zniszczenia komórki. W związanej ze stresem zewnętrznym apoptozie, promieniowanie i chemikalia, takie jak stosowane w leczeniu niektórych nowotworów, sprawiają, że mitochondrialny DNA jest przepuszczalny, umożliwiając uwolnienie białek i enzymów apoptozy, niszcząc komórkę.

Chociaż ścieżki apoptozy są zaprojektowane tak, aby przynieść korzyści organizmowi, niektóre inne organizmy, takie jak wirusy, dostosowały się do ich korzystania. Wiele wirusów może atakować komórkę, a następnie dezaktywować wewnętrzne szlaki apoptozy komórki, podczas gdy rozmnażają się wewnątrz komórki bezpiecznie ukryte przed układem odpornościowym organizmu. Inne wirusy, takie jak HIV, mogą tworzyć chemikalia, które osłabiają lub wyzwalają apoptozę w komórkach układu odpornościowego, niszcząc je i uniemożliwiając zwalczanie wirusa.