Programirana ćelijska smrt

Programirana ćelijska smrt (Programmed Cell-Death: PCD) je smrt ćelije u bilo kojem obliku, uz posredovanje unutarćelijskog programa.[1][2] Odvija se po uređenom biološkom procesu, koji obično donosi prednost tokom životnog ciklusa organizma. Na primjer, diferencijacija prstiju na rukama i nogama u razvoju ljudskog embriona dolazi zato što se ćelije između prstiju razlažu apoptozom; rezultat toga je pojaca odvojenih prstiju. Programirana ćelijska smrt služi održavanju osnovnih funkcija u razvoju tkiva i biljaka i metazoa (višećelijskih životinja).[3][4][5]

Apoptoza i autofagija su dva oblika programirane ćelijske smrti, ali nekroza je nefiziološki proces koji nastaje kao posljedica infekcije ili povrede.[6]

Nekroza je smrt ćelije uzrokovane eksternim faktorima kao što su traume ili infekcije, a javlja se u različitim oblicima. Nedavno je oblik programirane nekroze, pod nazivom nekroptoza, prepoznat kao alternativni oblik programirane ćelijske smrti. Pretpostavlja se da je necroptoza može poslužiti kao pozadina ćelijske smrti putem apoptoze, kada je apoptozna signalizacija je blokirana endogenim ili egzogenim faktorima kao što su virusi ili mutacije.

Historija

Koncept programirane ćelijske smrti prvi su pomenuli Lockshin i Williams.[7], 1964. u vezi sa razvojem tkiva insekata, oko osam godina prije nastanka termina "apoptoza". Otada je programirana ćelijska smrt općenitija oznaka za ova dva termina. Prvi uvid u mehanizam ove pojave je proistekao iz proučavanja BCL2, proizvoda navodnog onkogena aktiviranog hromosomskim translokacijama koje se često javljaju u folikularnoj limfoma. Za razliku od drugih gena raka, koji ga promoviraju podsticanjem proliferacije ćelija, BCL2 to čini zaustavljanjem limfomskih ćelija u mogućnosti da same ubiju.[8] Programirana smrt ćelije je bila predmet seve veća pažnja i istraživačkih napora. Ovaj trend je istaknut u nagradi Nobelovoj nagradi za fiziologiju i medicinu, koju su, 2002. godine dobili Sydney Brenner (UK), H. Robert Horvitz (SAD) i John E. Sulston (UK).[9]

Tipovi

Prenos signala transdukcijskog puta koji je uključen u apoptozu

Apoptoza

Glavni članak: Apoptoza
Etoposidom tretirane DU145 ćelije raka prostate eksplodiraju u kaskadu apoptoznih tijela.
Slike su izdvojene iz snimka koji pokriva period od 61 sata.
Optičke debljine su označene bojama. Sa povećanjem debljine, boja se mijenja od sive do žute, crvene, ljubičaste i na kraju crne.

Apoptoza (grč. ἀπό - apo = pri, od, tada + πτῶσις - ptōsis = pad) je proces programirane smrti ćelije (PCD) koja može nastati kod višećelijskih organizama.[5][10][11] Biohemijski procesi dovode do promjena karakteristika ćelije (morfologije) i smrti. Te promjene uključuju mežuranje i skupljanje ćelije, jedarnu fragmentacijiju, kondenzaciju i fragmentaciju hromatina i kromosomske DNK.

Za razliku od nekroze, što je oblik traumatske ćelijske smrti koja je posljedica akutne ćelijske povrede, apoptoza općenito organizmu daje prednosti tokom životnog ciklusa. Na primjer, razdvajanje prstiju na rukama i nogama u razvoju ljudskog embriona dolazi zato što ćelije između prstiju prolaze kroz apoptoze. Apoptoza također proizvodi ćelijjske fragmente koji se zovu zove apoptozna tijela koja fagocitne ćelije mogu brzo progutati i ukloniti prije nego što se sadržaj ćelije može prosuti na okolne ćelije i dovesti do oštećenja.[12]

Kod prosječnog odraslog čovjeka, svaki dan, zbog apoptoze umire Između 50 i 70 milijardi ćelija. Za prosječno dijete u dobi između 8 i 14 godina to iznosi oko 20 do 30 milijardi.

Istraživanje u i oko apoptoze su značajno intenzivirana od ranih 1990-ih. Pored njenog značaja kao biološkog fenomena, neispravni apoptozni procesi su upleteni i u širok spektar bolesti. Prekomjerna apoptoza izaziva atrofije, koje izazivaju nekontroliranu proliferaciju ćelija, kao što se to dešava sa ćelijama raka.

Neki faktori, kao fas kaspaze (C-cisteinom bogati, asp- asparaginska kiselina (polovina sadržaja), ase - proteaza) itd. promoviraju apoptoze, a bcl 2 ih inhibira.

Reference

  1. ^ Engelberg-Kulka H, Amitai S, Kolodkin-Gal I, Hazan R (2006). "Bacterial Programmed Cell Death and Multicellular Behavior in Bacteria". PLoS Genetics. 2 (10): e135. doi:10.1371/journal.pgen.0020135. PMC 1626106. PMID 17069462. Arhivirano s originala, 11. 7. 2012. Pristupljeno 16. 10. 2019.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  2. ^ Green, Douglas (2011). Means To An End. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN 978-0-87969-887-4.
  3. ^ Ibrulj S., Haverić S., Haverić A. (2008): Citogenetičke metode – Primjena u medicini . Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo,ISBN 978-9958-9344-5-2.
  4. ^ Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-10-222-6.
  5. ^ a b Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.
  6. ^ Kierszenbaum . (2012): Histology and cell biology - An Introduction to pathology. Elsevier Saunders, Philadelphia.
  7. ^ http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T3F-49N9JTD-BN&_user=10&_coverDate=08%2F31%2F1964&_alid=509668351&_rdoc=1&_fmt=summary&_orig=search&_cdi=4945&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=244d74b599c3c6e6979401175da87303 Arhivirano 28. 2. 2009. na Wayback Machine.
  8. ^ Vaux D. L., Cory S., Adams J. M. (1988): Bcl-2 gene promotes haemopoietic cell survival and cooperates with c-myc to immortalize pre-B cells. Nature, 335 (6189): 440–442.
  9. ^ "The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2002". The Nobel Foundation. 2002. Pristupljeno 21. 6. 2009.
  10. ^ Green D. (2011): Means to an end: Apoptosis and other cell death mechanisms. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, NY, ISBN 978-0-87969-888-1.
  11. ^ http://books.google.com/books/about/Means_to_an_End.html?id=s8jBcQAACAAJ.
  12. ^ Alberts B, Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. (2008): Molecular biology of the cell, 5th edition. Garland Science, New York, ISBN 978-0-8153-4105-5.

Također pogledajte