PROGRAMOWA ŚMIERĆ KOMÓKI

Śmierć komórki



Oznacza całkowicie zaprzestanie czynnikami

biochemicznymi zachodzącymi w danej

komórce, czyli w efekcie koniec jej istnienia

Apoptoza

(z greckiego - apoptosis - opadanie, więdnięcie liści), czyli

naturalna, programowana śmierć komórki, jest zjawiskiem

fizjologicznym, niezbędnym do prawidłowego

funkcjonowania każdego organizmu. Jest to proces aktywny,

przebiegający z udziałem metabolizmu komórkowego

obejmującego aktywację genów i syntezę białek.

Czynniki powodujące

apoptozę:



Bodźce fizjologiczne – np. Niedobory hormonów (np.

zmiana stężenia hormonów steroidowych, czynników

wzrostu, jonów (np. jonów wapnia);



Występowanie cytokin – cząsteczki produkowane przez

układ immunologiczny, np. interferon;



Oddziaływania międzykomórkowe – na skutek

przekazywania błędnych informacji o podziałach

komórkowych;



Limfocyty cytotoksyczne (np. przy odrzuceniu

przeszczepu);



Czynniki fizyczne (np. promieniowanie jonizujące);



Działalnością niektórych patogenów (głównie wirusów)



Wolne rodniki.



Apoptoza

polega na

kurczeniu się

komóki

poprzez utratę

wody. Po

różnorodnie

przebiegającej

fazie inicjacji

apoptozy

zachodzi

fala

egzekucji

zależna od

enzymów

proteolitycznyc

h z grup

kaspaz.



Szybkie zmiany zachodzące

w jądrze komórkowym mają

charakter zorganizowany –

chromatyna jądrowa ulega

kondensacji, a DNA zostaje

pocięte przez

endonukleazy. DNA

apoptycznej komórki dzieli

się na fragmenty wielkości

180 par zasad i ich

wielokrotności. Następuje

dezintegracja

cytoszkieletu. Komórka

apoptyczna zaokrągla się,

traci kontakt z podłożem,

rozwijają się na jej

powierzchni liczne

uwypuklenia.



W procesie apoptozy organelle

komórkowe pozostają nienaruszone.

Są one usuwane z komórki wraz z

fragmentami chromatyny w tzw.

Ciałkach apoptycznych,

pęcherzykach powstałych w wyniku

zmian w strukturze błony

komórkowej. W większości

przypadków są one następnie

fagocytowane przez komórki żerne.

Apotoza nie wywołuje stanu

zapalnego i dotyczy pojedynczych

komórek.

Apoptoza w stanach

patologicznych



Zjawisko apoptozy występuje także w

różnych stanach patologicznych.



Przykładem komórki w stanie apoptozy jest

ciałko kwasochłonne („były” hepatocyt w

wątrobie w zapaleniu wirusowym)

interpretowanym dawniej jako przejaw

martwicy skrzepowej komórki.



Wirus HIV powoduje apoptozę limfocytów T.

W cukrzycy typu II w wyspach trzustkowych

odkłada się peptyd amylina, który jest

tokstyczny i powoduje apoptozę komórek

beta i narastanie objawów choroby.

Kaspazy



Enzymy z grupy proteaz, kontrolujących apoptozę, czyli

programową śmierć komórki

Właśnie kaspazy w największym stopniu odpowiadają za

zniszczenie komórki skazanej na samobójstwo: przecinając

odpowiednie białka, pośrednio doprowadzają do poszatkowania

materiału genetycznego na drobne kawałki, zmainy kształtu

komórki i jej podzielenia na pęcherzyki apoptyczne, które są

natychmiast pożerane przez inne, żywe komórki (granulocyty

obojętnochłonne (neutrofile), monocyty, komórki sąsiadujące).



Pęcherzyki apoptyczne posiadają w pełni

funkcjonalne organella komórkowe.



Do tej pory naukowcy wiedzieli, że

kaskada kaspaz może rozpoczynać się

przy błonie komórkowej (np. wskutek

aktywacji białka Fas) albo w pobliżu

mitochondrium, kiedy do cytoplazmy

przedostaną się cząsteczki cytochromu

Kaspazy jako

proteazy,



rozszczepiają białka i równocześnie

aktywują inne kaspazy. Następuje trawienie

strukturalnych białek i degradacja DNA.

Komórka ulega fagocytozie.



Uszkodzenie siateczki śródplazmatycznej

prowadzi do uruchomienia kaspazy 12,

która znajduje się wewnątrz siateczki i do

skierowania komórki na drogę apoptozy.



Jeśli programowa śmierć komórki zaczyna

się od aktywacji kaspaz przy

mitochondrium albo przy błonie

komórkowej to kaspaza 12 w ogóle nie jest

uruchamiana.

Ciałka apoptyczne

pozostałości po apoptyczne komórce. Są

to otoczone błoną komórkową fragmenty

cytoplazmy zawierające funkcjonalne

organella i resztki chromatyny.

Ciało apoptyczne w cytoplazmie
komórki trawiącej

Receptory śmierci,



Występujące na powierzchni komórek

białka takie jak: Fas, receptor dla

TNF-α

receptor DR, których wspólną cechą jest

transdukcja sygnału powodującego

uruchomienie kaskady kaspaz i apoptozę.

Martwica,



Nekroza (gr. Martwy, łac.

necrosis



Ciąg zmian zachodzących po śmierci komórki.

Występuje ona w następstwie mechanicznego lub

chemicznego uszkodzenia, które jest na tyle duże,

że nie może zostać wyleczone.

Nekroza następuje w wyniku zakażenia komórki

patogenem lub na skutek silnie działających

czynników środowiskowych, takich jak:



Niedotlenienie;



Duże dawki promieniowania;



Braku substancji odżywczych;



Uszkodzenie wywołane przez substancje

toksyczne;



Uszkodzenie termiczne, albo innego rodzaju stresu

działającego na komórkę.

Martwica charakteryzuje

się...



Stopniową degradacją struktur

komórkowych (m. in. Denaturacją

białek),



Obrzmieniem cytoplazmy,



Dezintegracją błony komórkowej



Chaotyczną

Chaotyczną inaktywacją

wszystkich szlaków

biochemicznych.

W odróżnieniu od

apoptozy...

Nekrozie towarzyszy wydostanie się zawartości

komórki (następuje rozpad komórki) do otaczającej

ją przestrzeni międzykomórkowej, na skutek utraty

ciągłości błony komórkowej i uwolnienia enzymów

lizosomalnych. Powoduje to zazwyczaj silną reakcję

zapalną, która może mieć znaczenie patologiczne

(nie występuje to na ogół w przypadku apaptozy).

DNA komórek rozpada się na fragmenty o

przypadkowej długości.

Śmierć komórek lub tkanek

może nastąpić:



W przypadku śmierci całego ustroju – ciało

zmarłego ulega rozkładowi wskutek działania

własnych enzymów litycznych (autoliza),



W przypadku chirurgicznego wycięcia

narządu lub jego fragmentu – tkanka wycięta

obumiera, ulega autolizie, jeżeli nie zostanie

włożona do utrwalacza,



W razie zadziałania czynników lub warunków

zabijających fragment ustroju żywego.

Do typów martwicy

komórek zaliczamy:



Martwicę skrzepową (najczęściej zawał);



Martwicę rozpływną (typowa dla mózgu);



Martwicę enzymatyczną tkanki tłuszczowej

(w tkance tłuszczowej okołotrzustkowej)



Martwicę serowaną (serowacenie – typowo

w gruźlicę)



Zgorzel (zachodzi gnicie), w tym:

•

Zgorzel wilgotna

•

Zgorzel sucha

•

Zgorzel gazowa

Rodzaje martwic:



Martwica aseptyczna



Martwica rozpływna



Martwica sucha

Document Outline