Как да накарам клетките да се самоубият
Всяка клетка е генетично програмирана да се самоубие, в точното време или в отговор на екологичните сигнали. Какво причинява тези гени и как да накараме клетките да се самоубият са два от най-интересните аспекти на клетката и най-вече доколко ракът и дегенеративните заболявания са обезпокоителни.
Клетъчната смърт, която настъпва чрез активирането на такъв вграден саморазрушителен режим, се нарича програмирана клетъчна смърт и включва поредица от добре дефинирани биохимични събития. Клетъчното самоубийство е важно събитие през няколко ембрионални и ранни етапи на развитие в почти всички многоклетъчни организми. Клетката може също да се самоубие, ако е вътрешно замърсена или заразена, както и ако е остаряла или е постигнала желаната роля и вече не се изисква.
Този процес, наречен апоптоза, е най-широко изучаван и характеризиран от механизма на клетъчната смърт и често се използва синонимно на „клетъчно самоубийство“ и „програмирана клетъчна смърт“. „Нека разберем как да накараме клетките да се самоубият чрез апоптоза и какво също не е апоптотични пътища, по които клетката може да инициира смърт, трябва да се проучи и обсъди.
Този самоубийствен механизъм на клетките е описан за първи път от Карл Фогт през 1842 г., но е наречен апоптоза от учените Kerr J.F., Willie C.C. и Curry V. Р. през 1972г. Активните играчи в апоптозата са ензими, известни като каспази или протеазни убийци, които се активират от определени молекулни тригери и влияят върху по-нататъшното развитие на събитията.
Преследването започва
Индукция на апоптоза
Апоптозата се задейства от две страни: вътрешният (митохондриален) път: при нормални условия клетките инхибират апоптозата чрез набор от антиапоптотични протеини, принадлежащи към семейството на bcl-2 протеини, присъстващи в митохондриалните мембрани. Липсата на растежни фактори, увреждане на ДНК, увреждане на клетките или друг клетъчен стрес променя активността на тези протеини. В резултат на това са засегнати пропускливостта на митохондриалната мембрана и молекулата на цитохром С В в цитоплазмата. Тази молекула активира инициатора на каспаза, като по този начин индуцира апоптоза.
Външен (медииран от рецептора) път: Този път за индуциране на апоптоза зависи от определени рецептори на смърт, които се намират на клетъчната повърхност, и следователно е известен също като път на рецептора на смъртта. Тези рецепторни молекули са трансмембранни протеини и частта, която преминава през цитоплазмата на клетката, има уникален домейн, наречен домен на смъртта. Всеки рецептор може да взаимодейства с уникална сигнална молекула, наречена лиганд. Най-изследваната двойка лигандни рецептори е тази на FAS рецептора (FasR) и FAS лигандния рецептор (FasL). След като рецепторът на клетъчна смърт е свързан от свързан лиганд, той набира вътреклетъчен белтък-пратеник до домена на смъртта. В случая както на взаимодействието FAS-FasL, се назначава FADD (FAS-асоцииран домен на смъртта), който се свързва със домейна на рецептора на смъртта. Той набира и активира инициатор на каспаза, който след това може да инициира клетъчно унищожаване.
Каспази - лицензирани да убиват
Морфологични промени по време на апоптоза
Каспазите (зависими от цистеин аспартат-насочени протеази) са набор от протеази, които специфично режат протеини на място, съдържащо аминокиселина, наречена аспарагинова киселина. Каспазите се подразделят на инициаторни и ефекторни каспази, които се намират в неактивно състояние в клетката.