De celldöd Det är processen att förstöra cellulära komponenter som alla levande organismer genomgår i olika stadier. I alla flercelliga organismer måste det finnas en optimal balans mellan celldöd och cellproliferation.
Celldöd sker med två huvudmekanismer: genom nekros eller oavsiktlig celldöd, och genom apoptos eller programmerad celldöd. Varje mekanism tillskrivs en viss cellmorfologi.
Apoptos eller programmerad celldöd innefattar en väg som är mycket reglerad av genetiska komponenter. Ofta när organismen upplever patologiska omständigheter (till exempel degenerativa sjukdomar) kan det apoptotiska programmet genomföras felaktigt, vilket resulterar i onödig cellförstöring..
Programmerad celldöd är en viktig komponent i utvecklingsvägar och homeostas (kontroll mellan celldöd och proliferation) i allmänhet.
Oavsiktlig celldöd eller nekros är den andra typen av celldöd. Det ger radikala skillnader om vi jämför det med apoptos. Detta fenomen uppstår när celler utsätts för en ogynnsam eller extrem miljö, vilket resulterar i skada på cellstrukturer..
Artikelindex
1972 användes termen apoptos för första gången. Det uppträdde i en klassisk vetenskaplig artikel skriven av författarna Kerr, Wyllie och Currie. För Kerr et al., termen apoptos beskriver en distinkt morfologisk form av celldöd.
Trots att dessa funktioner redan hade beskrivits flera gånger är dessa författare de första som ger fenomenet ett namn.
En flercellad organism består av flera celler som måste upprätta förbindelser med varandra. Gemenskapen måste förbli strikt organiserad, och detta uppnås genom att skapa en kontroll mellan spridningen av nya celler och eliminering av redan närvarande celler..
På detta sätt genomgår celler som av flera skäl inte längre är nödvändiga ett slags molekylärt "självmord" som kallas apoptos..
Programmerad celldöd är ett normalt fysiologiskt fenomen. Det innebär kontrollerad eliminering av vissa celler. Denna mekanism är avgörande för att hålla vuxna vävnader fungerar korrekt. Det spelar också en roll i utvecklingen av embryot.
Huvudsyftet med programmerad celldöd är att upprätthålla balansen mellan cellproliferation. Till exempel i vår kropp elimineras nästan 5 x 10 dagligen.elva erytrocyter eller blodkroppar genom celldöd.
Dessutom möjliggör det en skyddsmekanism mot celler som potentiellt kan påverka kroppen. När det gäller celler som har utsatts för en virusinfektion dödas de vanligtvis av programmerad celldöd. Således kommer viruset inte att kunna fortsätta sprida sig inne i värden..
Programmerad celldöd eliminerar inte bara celler som är infekterade av yttre patogener, utan kan också utesluta celler i organismen som utgör skada på det genetiska materialet. I det här fallet elimineras cellerna som bär mutationer som är skadliga för organismen..
I fallet där utvecklingen av dessa onormala celler kan fortsätta och mekanismerna för celldöd inte verkar kan tumörer och utvecklingen av olika typer av cancer förekomma..
Programmerad celldöd spelar en avgörande roll i utvecklingen av ett embryo. Under bildandet måste olika celler som är onödiga elimineras..
Till exempel ansvarar den för att eliminera vävnader i larver i organismer som genomgår metamorfos: larver och amfibier. Dessutom kännetecknas vissa unga former av att ha membran mellan fingrarna, vilket är karakteristiskt för vattenlevande liv..
När organismen blir vuxen försvinner dessa membran, eftersom cellerna som komponerar den genomgår en programmerad celldödshändelse. I allmänhet formar apoptosprocessen benen hos människor och möss: skyffelformade strukturer som slutar med välformade siffror.
Under utveckling av däggdjur deltar programmerad celldöd i bildandet av nervsystemet. När kroppen utvecklas produceras ett alltför stort antal nervceller som sedan elimineras genom programmerad celldöd.
Neuronerna som överlever (cirka 50%) gör korrekta förbindelser med målcellerna. När den anslutning som upprättas är den angivna, börjar utsöndringen av en serie tillväxtfaktorer som möjliggör överlevnad av cellen, eftersom den hämmar celldödsprogrammet.
Under programmerad celldöd uppvisar cellen en viss fenotyp. Det första kännetecknande är kromosomal DNA-fragmentering.
I detta fall inträffar nedbrytningen av nukleosomer, strukturer bildade av DNA och proteiner. Med kondensationen av kromatin bryts kärnan i små bitar.
När processen fortsätter minskar cellen betydligt i storlek. I slutändan bryts cellen in i flera segment omgiven av cellmembranet. Var och en av dessa bitar är känd som apoptotiska kroppar.
Därefter är celler i immunsystemet som kallas makrofager ansvariga för att känna igen och fagocytisera dessa döende strukturer..
Således försvinner cellens "kropp" som genomgår apoptos effektivt från den organism som den tillhörde - i motsats till vad som händer när cellen dör av skada. I det senare scenariot sväller cellerna och slutligen lyser och inflammerar området i fråga..
Under apoptos inträffar skador i mitokondrierna, som kännetecknas av frisättningen av en serie molekyler som stimulerar dödsmekanismen, såsom cytokrom c, Smac / Diablo-proteiner, bland andra..
Den strikta regleringen av programmerad celldöd sker tack vare den orkestrerade funktionen hos olika gener.
De första studierna relaterade till den genetiska mekanismen för apoptos utfördes i nematoden Caenorhabditis elegans. I denna organism identifierades 3 gener relaterade till exekvering och reglering av hela den apoptotiska processen.
Hos däggdjur hittades gener som mycket liknar dem hos nematoden. Av denna anledning har de varit mycket bevarade enheter under hela utvecklingen..
Ced-3 är exemplet på en familj som består av mer än ett dussin proteaser (enzymer som hydrolyserar proteiner), kända under namnet caspaser..
Under händelsen av programmerad död hydrolyserar caspaser mer än 100 proteiner som finns i cellen i fråga. Bland målproteinerna i caspaser hittar vi DNas-hämmare, som orsakar nedbrytning av DNA i cellkärnan..
Caspaser är också ansvariga för bristningen av den nukleära lamina, vilket leder till fragmentering av kärnan och cytoskelettet i allmänhet. De omedelbara konsekvenserna av alla dessa nedbrytningshändelser är cellfragmentering.
Det finns en serie stimuli som utlöser apoptotiska mekanismer. Dessa stimuli kan vara fysiologiska eller patologiska. Intressant nog reagerar inte alla celler på samma sätt på stimuli..
Bestrålning och läkemedel som används för cancerbehandling (kemoterapi) resulterar i apoptos från en väg som kallas den p53-beroende vägen..
Vissa hormoner, såsom kortikosteroider - hormoner från gruppen steroider och derivat - kan leda till den apoptotiska vägen i vissa celler. De flesta celler påverkas dock inte av dess närvaro..
Oavsiktlig celldöd eller nekros inträffar när celler utsätts för en ogynnsam miljö som orsakar allvarlig skada på cellstrukturer..
Dessa faktorer som orsakar trauma inkluderar mycket höga eller mycket låga temperaturer, onormala syrenivåer, exponering för toxiner, exponering för reaktiva syremetaboliter, näringsbrist, onormala pH-nivåer, bland andra..
Olika medicinska tillstånd involverar nekros, inklusive neurodegenerativa sjukdomar såsom Alzheimers sjukdom, Huntingtons sjukdom, Parkinsons sjukdom, amyotrofisk lateral skleros och epilepsi..
Även om den nekrotiska processen är involverad i olika medicinska tillstånd har mekanismen bakom händelsen inte klargjorts helt. Historiskt sett har nekros betraktats helt enkelt som kaotiska reaktioner som förstör cellen..
Men aktuella bevis som erhållits från organismer Caenorhabditis elegans Y Drosophila har ifrågasatt detta "dogm".
Olika celltyper som upplever nekros uppvisar mycket specifika morfologiska cellegenskaper som svar på skada, vilket tyder på att det finns ett centralt exekveringsprogram för nekros..
Den fullständiga och detaljerade förståelsen för den nekrotiska processen kan leda till utveckling av nya metoder för att kontrollera sjukdomar som involverar nekrotisk celldöd..
Liksom vid apoptos har nekros karaktäristiska morfologiska egenskaper. Dessutom skiljer sig dessa helt från vad vi observerar i en cell som dör genom den apoptotiska vägen..
Döden åtföljs av signifikant inflammation i cellen, bildning av vakuoler i cytoplasman, distans av endoplasmatisk retikulum, blåsbildning i cytoplasman, kondensering av mitokondrier, uppdelning och utsläpp av ribosomer, bristning av membran, inflammerad lysosomer och bruten, bland andra.
Nekros är en "passiv" process, eftersom den inte kräver ytterligare proteinsyntes, energibehovet för att den ska inträffa är minimal och den har ingen ytterligare homeostatisk regleringsmekanism..
Skador orsakade i en nekrotisk cell kan förmedlas av två huvudmekanismer: störningar i energiförsörjningen och direkt skada på cellen av de ovan nämnda faktorerna..
Processkontroll: Jämförande är apoptos en mycket kontrollerad aktiv process, medan nekros är en toxisk process där cellen är ett passivt offer för ett energioberoende dödläge. Som vi nämnde har nuvarande bevis tvivlat på icke-reglering av nekros.
Plats för döden: Normalt förekommer apoptos i en enda cell eller i ett litet cellkluster, medan nekros är lokaliserad i ett kontinuum av celler.
Plasmamembran tillstånd: i apoptos förblir cellmembranet intakt och cytoplasman behåller apoptotiska kroppar. Vid nekros bryts plasmamembranet och cytoplasman frigörs.
Inflammatoriska processer: Vid apoptos observeras ingen typ av inflammation, medan inflation är en av de mest slående egenskaperna hos nekros. Förlusten av membran och cellintegritet skickar kemotaktiska signaler som rekryterar cellulära medel relaterade till den inflammatoriska processen.
Vad beror det på om en cell dör av apoptos eller av nekros? En mängd olika faktorer är inblandade i detta beslut, inklusive dödsignalens natur, typen av vävnad i fråga, organismens utvecklingsstadium, bland andra..
Med konventionella histologitekniker är det inte lätt att skilja mellan en vävnad som dör av apoptos eller av nekros. De morfologiska dödsresultaten från de nekrotiska och apoptotiska vägarna skiljer sig åt i flera avseenden och överlappar varandra..
Bevis tyder på att apoptos och nekros representerar ett morfologiskt uttryck för en delad biokemisk väg som kallas apoptos-nekros kontinuum. Exempelvis är två faktorer involverade i omvandlingen av apoptosvägen till nekros: minskad tillgänglighet av caspaser och ATP i cellen..
I flercelliga organismer finns det specifika typer av celler som tillhör immunsystemet - eller de utsöndringar de producerar - som är giftiga för andra celler..
Dessa celler är ansvariga för att initiera vägar som är ansvariga för förstörelsen av målceller (som kan vara en cell infekterad av en patogen eller en cancercell). Emellertid föredrar författarna att inte inkludera någon av de två nämnda kategorierna (nekros eller apoptos), eftersom det inte sker genom en specifik mekanism..
Låt oss ta det specifika fallet med celldöd som förmedlas av en celltyp som kallas CD8 T-lymfocyter.+ cytotoxiska. I det här exemplet kombinerar cellen aspekter av både oavsiktlig och programmerad celldöd..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.