STARZENIE SIĘ i 

ZAPROGRAMOWANA ŚMIERĆ 

 KOMÓREK

( bez komórek 
macierzystych)

Czynniki odpowiedzialne za starzenie się 
komórek:

•Skrócenie telomerów (z 15 kb do 5 kb)
•Aktywacja genów supresorowych guzów
•Akumulacja uszkodzeń pochodzących z 
zewnątrz (wolne rodniki, chemikalia, UV)

FENOTYP KOMÓREK STARZEJĄCYCH 
SIĘ:

Zmiany 
morfologiczne 

•Wzrost rozmiarów komórek (hypertrofia)
•Wzrost rozmiarów mitochondriów 
•Wzrost rozmiarów i liczby lizosomów
•Poszerzenia cystern siateczki 
śródplazmatycznej

•Odkładanie się lipofuscyny (barwnik 
starzenia

) 

Zmiany 
biochemiczne :

•Sumowanie się defektów w systemie naprawy 
DNA 

•Spadek aktywności wielu enzymów

Zmiany w błonie komórkowej 

starzejących się komórek dotyczą:

4. Potencjału błonowego
5

. 

Białek transportowych 

6

.

Expresji „ antigenu starzenia się” 

(zmodyfkowany transporter anionów)

1.

 

Składu lipidowego

2

. 

Aktywności enzymów 

błonowych

3. Receptorów

gęstoś
ci

Powinowactwa 
do ligandów

Populacje komórek w ustroju:

 

I. Komórki nie dzielące się : 

- 

k

. 

nerwowe

- k. mieśnia sercowego

II. Komórki wolno dzielące się (przez proste 

proste podwojenie)

-  

hepatocyty, komórki trzustki, komórki 

nerki
-  fbroblasty (osteoblasty), k.śródbłonka

III. Komórki szybko dzielące się (z komórek 

macierzystych):

-  

k.naskórka

-  k.nabłonkowe przewodu pokarmowego
-  k.szpiku, k.nabłonka plemnikotwórczego

ROŻNICE POMIĘDZY APOPTOZĄ A 
MARTWICĄ

MARTWICA

APOPTOZA

SPOSOBY IDENTYFIKACJI APOPTOZY 

1. 

Obraz morfologiczny na poziomie 

mikroskopu optycznego (barwienie Hoechsta)

2. Obraz morfologiczny na poziomie 
mikroskopu                       elektronowego

3. Reakcja ze znakowaną anneksyną (identyfkacja 
    fosfatydyloseryny na powierzchni błony)

4. TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl 
Transferase – Tdt mediated d 

U

TP – biotin 

nick end labeling)
5. Elektroforeza DNA w żelu agarozowym/ 
poliakrylamidowym   („drabinka”)

Apoptoza realizowana jest przez 
aktywację

 

kaspaz

Kaspazy (caspases)

cystein proteases that cleave 
proteins after an aspartic acid 
residue 

Aktywacja apoptozy od zewnątrz

Aktywacja apoptozy od 
wewnątrz

 SZLAKI INDUKCJI APOPTOZY

SZLAK BŁONOWY

Działanie ligandów na błonowe 
receptory:

* DISC – Death induced signalling 
complex

D

I

S

C

Aktywacja domen śmierci 
(DD)

Przyłączenie białek adaptorowych (FADD, 
TRADD)

Przyłączenie i autoproteliza 
prokaspazy 8

Receptorowa indukcja apoptozy przez 
ligandy:

-Tumor necrosis factor), TNFα

- APO-1/FAS (CD95),

-TRAIL (TNF-related apoptosis inducing 
factor)*

- Limfotoksyna 

*dla komórek transformowanych

SZLAK MITOCHONDRIALNY

1

2

Uwolnienie DIABLO (direct IAP binding 
protein with low PI)

 SZLAKI INDUKCJI APOPTOZY cd.

A
P
O
P
T
O
S
O
M

Uwolnienie 
cytochromu C 
(Bax, Bad)

Przyłączenie 
Apaf-1 
do prokaspazy 9

Autoproteoliza 
prokaspazy 9

- 

uszkodzenie siateczki 

śródplazmatycznej

- uwolnienie jonów Ca

2+

-

 aktywacja kaspazy 12

SZLAKI INDUKCJI APOPTOZY cd.

SZLAK SIATECZKI ŚRÓDPLAZMATYCZNEJ

CZYNNIKI INDUKUJĄCE APOPTOZĘ

Biologiczne:

• hormony: (glikokortykoidy, h. płciowe, ACTH,
• cytokiny TNFα, TGFβ, IL1β, IL3, IL6
• p-ciała anty Fas/APO-I
• niedobór czynników wzrostowych
• produkty limfocytów cytotoksycznych (perforyny, 

proteazy serynowe-granzymy A i B)

• niektóre wirusy (HIV)
• przerwanie kontaktu z otoczeniem

CZYNNIKI INDUKUJĄCE APOPTOZĘ cd.

Chemiczne

• wolne rodniki, 
• leki: antracykliny

        niektóre antybiotyki (bleomycyna)

        aspiryna

• inhibitory niektórych enzymów (topoizomerazy I,II, kinazy 

C)

• związki toksyczne: alkilujące, CCl

4

                                              

 cyjanki, alkohol

Fizyczne:

• Promieniowanie UV, Rtg
• szok zimny
• szok cieplny

INHIBITORY APOPTOZY

• Bcl – 2
• IAP

s

 (Inhibitor of apoptosis proteins)

• FLIP (Flice inhibitory protein)
• Białko surwiwina (z rodziny IAP)
• Fosforylacje (receptorów, Bcl 2, Bad)
• SODD (silencer of death domains)
• Białka szoku termicznego

ASPEKT MEDYCZNY

Zmiany dotyczące białek IAPs:

W komórkach 
transformowanych:                 
          

            - nadekspresja 

            - zaburzenie 
degradacji             

We wrodzonej atrofi mięśni kręgosłupa:

         - mutacja prowadząca do 
nadmiernej aktywacji kaspaz

ASPEKT MEDYCZNY

Patologie dotyczące białek FLIP

 Zawarte w wirusach (v.FLIP):

            - Human Herpes Virus 

            - Kaposi sarcoma as.HHV 

           - Moluscum contagiosum 
virus            

Zawarte w komórkach (c.FLIP):

         - melanoma, pierwotnych 
keratynocytach

 Dodatkowa ekspresja w ch. 
autoimmunologicznych

Specyfka Apoptozy w komórkach 
nowotworowych:

•Indukcja apoptozy przez TRAIL omija brak p53 
i nadekspresję Bcl-2

•Indukcja apoptozy przez blokowanie 
receptorów związanych z przeżyciem

•Większość stosowanych leków działa poprzez 
szlak mitochondrialny zwłaszcza przez 
uwalnianie smac/DIABLO

•Mutacje genów proapoptotycznych – oporność 
na chemio- i radioterapię

RÓWNOWAGA POMIĘDZY PROLIFERACJą 

KOMÓREK A APOPTOZĄ

APOPTOZA:       
          AIDS        
     
Ch.Alzheimera  
     C. 
Parkinsona        
      anemia 
aplastyczna 
zawał serca        
   

PROLIFERACJA
:      rak              
              lupus 
erythematosus  
  
glomeruloneph
ritis infekcje 
wirusowe

PRZYKŁADY APOPTOZY

 

• regresja ogona u kijanek
• zanik błon międzypalcowych u ludzkich embrionów
• redukcja ilości komórek w różnych tkankach (CSN) l
• zanik gruczołu mlekowego po ustaniu karmienia 
• atrezja pęcherzyków jajnikowych 
• regresja korzenia włosa (catogen)
• rogowacenie komórek naskórku  
• delecja autoreaktywnych T limfocytów i neutroflów 
• utrzymanie stałej liczebności populacji wolno i 

szybko rosnących

• supresja nowotworów

W warunkach 
fizjologicznych

ROZPOZNAWIANIE 

KOMÓREK APOPTOCZNYCH 

PRZEZ MAKROFAGI DZIĘKI:

- 

lektyno
m

- 

rozpoznanie zmienionego cukru w 

otoczce

- 
integryno
m

- rozpoznanie :

trombospondyny

fbronektyny

fosfatydyloseryny (przemieszczonej do 
zewnętrznej blaszki)