Vad är apoptosvägar?

Apoptosvägar är automatiska biologiska system som en organisme använder för att förstöra genetiskt skadade eller förändrade celler genom en process som kallas programmerad celldöd. För att åstadkomma apoptos, vilket bokstavligen betyder "falla av", använder en organisme en av två kända apoptosvägar: inre och extrinsiska. När de har aktiverats av en skadad cell använder båda dessa vägar enzymer för att bryta ner cellens proteinstruktur och demontera cellen på en kemisk nivå. Med hjälp av apoptosvägar kan en organisme befria sig från skadade celler innan nekros kan komma in eller, i fallet med vissa cancerceller, innan cellen kan spridas, vilket kan orsaka ytterligare skador.

Vägar till inneboende apoptos kan betraktas som cellens självförstörelsessystem. Intrinsisk apoptos initierar inifrån en cell när den blir fysiskt skadad eller kritiskt stressad på något annat sätt, till exempel från hypoxi eller sjukdom. När detta inträffar frisätts vissa normalt stabila proteiner av skadan, de blir instabila och utlöser apoptosprocessen genom att aktivera gener i cellens DNA som skapar apoptosenzymer. Dessa enzymer attackerar sedan cellens mitokondriella DNA, förstör det helt och släpper ännu fler proteiner och enzymer som ytterligare bryter ned cellen. Utan dess DNA kan cellen inte längre reproducera eller utföra andra funktioner än att bryta sig ned kemiskt.

Extrinsiska apoptosvägar aktiveras utanför en cell när andra system i en organisme har bestämt att cellen måste dö, vanligtvis för att ge plats för ny eller annan celltillväxt. Det finns två sätt att extrinsisk apoptos kan utlösas: genom en kemisk aktivering eller genom vissa påfrestningar som exponering för strålning. Vid kemisk aktivering frigör organismen kemiska föreningar som fäster sig till cellen med receptorer på cellväggen som kallas ”dödsreceptorer.” Aktiveringen av dessa receptorer utlöser sedan cellens interna apoptosprocess för att förstöra cellen. Vid stressrelaterad extrinsisk apoptos gör strålning och kemikalier, som används vid behandling av vissa cancerformer, mitokondriellt DNA genomsläppligt, vilket tillåter apoptosvägsproteiner och enzymer att släppas, vilket förstör cellen.

Även om apoptosvägar är utformade för att gynna en organisme, har vissa andra organismer, såsom virus, anpassat sig för att använda dem. Många virus kan invadera en cell och därefter inaktivera cellens inre apoptosvägar medan de reproducerar sig inuti cellen på ett säkert sätt dold för organismernas immunsystem. Andra virus, som HIV, kan skapa kemikalier som försvagar eller utlöser apoptos i immunsystemets celler, och därmed förstör dem och förhindrar dem från att bekämpa viruset.