Apoptoza – czym jest i dlaczego odgrywa tak istotną rolę?
Apoptoza jest programowaną śmiercią komórki, czyli taką, która jest genetycznie kontrolowana. Jest to aktywny, uporządkowany proces, zapewniający kontrolę nad liczbą i rodzajem komórek oraz umożliwiający usunięcie z organizmu komórek uszkodzonych, patologicznie zmienionych, zakażonych lub zbędnych, bez jednoczesnego pobudzania reakcji zapalnej.
Już tylko na tej podstawie można stwierdzić, że jest to bez wątpienia proces niezwykle ważny z punktu widzenia funkcjonowania ludzkiego organizmu. W końcu dzięki niemu pozbywamy się tego co zbędne i potencjalnie szkodliwe. Ale powiedzieć tyle, to nie powiedzieć nic.
Zjawisko apoptozy jest niezbędne do prawidłowego przebiegu wielu procesów fizjologicznych zachodzących zarówno na początkowym etapie rozwoju organizmu, jak i w późniejszym okresie.
Zapewnia prawidłowy rozwój embrionalny. Dzięki kontrolowanemu obumieraniu komórek dochodzi do właściwego modelowania tkanek i narządów, usuwania komórek, które nie osiągnęły we właściwym czasie odpowiedniego stopnia dojrzałości, oraz tych, które były potrzebne tylko na pewnym etapie rozwoju. Jako przykład można wskazać kształtowanie się układu nerwowego (dochodzi do eliminacji nadliczbowych neuronów powstałych podczas neurogenezy), układu rozrodczego (zanikają przewody, które są nieodpowiednie dla danej płci), czy układu odpornościowego (eliminowane są limfocyty, które mogłyby reagować z własnymi tkankami i niszczyć je). Brak błony między palcami zawdzięczamy właśnie apoptozie!
Nie mniej istotne znaczenie apoptoza odgrywa na późniejszym etapie życia organizmu, bo jest konieczna do zachowania fizjologicznej homeostazy, prawidłowego funkcjonowania systemu immunologicznego oraz układu krwiotwórczego. Inwolucja struktur hormonozależnych także ma związek z kontrolowaną śmiercią komórek. Fizjologiczny zanik gruczołu mlekowego po zakończeniu laktacji, cykliczne zmiany w macicy podczas owulacji i menstruacji, czy wreszcie powrót macicy po urodzeniu dziecka do swojego poprzedniego rozmiaru i kształtu – to wszystko związane jest ze zjawiskiem apoptozy.
Jest też ciemna strona medalu. Zaburzenia procesu apoptozy towarzyszą patomechanizmom wielu chorób, w tym tak często występującym chorobom nowotworowym, neurodegeneracyjnym czy z autoagresji.
Jak przebiega apoptyczny proces obumierania komórki? Przede wszystkim nie obserwujemy przerwania ciągłości błony cytoplazmatycznej komórki, jak ma to miejsce w przypadku nekrozy (martwicy), dzięki czemu nie powstaje reakcja zapalna i nie dochodzi do uszkodzenia sąsiednich, zdrowych tkanek. Podczas apoptozy obserwuje się zmiany morfologiczne w postaci kondensacji chromatyny, obkurczenia jądra komórki, jak i samej komórki. Tworzą się tzw. ciałka apoptyczne, które następnie ulegają fagocytozie.
- „Apoptoza – programowana śmierć komórki. Część III. Rola apoptozy w procesach fizjologicznych i patologicznych” M. Baś, A. Cywińska, J. Sokołowska, M. Krzyżowska Życie weterynaryjne 2004;
- „Apoptoza i autofagia – mechanizmy i metody detekcji” K. Rudnicka. E. Szczęsna, E. Miszczyk, M. Mikołajczyk – Chmiela. Postępy biologii komórki 2011;
- „Classification of cell death. Recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death” G.Kroemer, L. Galluzzi, P. Vandenabeele, J. Abrams, E. Alnemri, E. Baehrecke, M. Blagosklonny, W. El-Deiry, P. Golstein, D. Green, M. Hengartner, R. Knight, S. Kumar, S. Lipton, W. Malorni, G. Nuñez, M. Peter, J. Tschopp, J. Yuan, M. Piacentini, B. Zhivotovsky, G. Melino. Cell Death Differentiation 2009 (NCBI);
- „ Rodzaje śmierci komórki” A. Stępień, M. Izdebska, A. Grzanka, www.phmd.pl;
- „Rodzaje śmierci komórki” R. Paduch, M. Klatka. Pomeranian Journal of Life Sciences 2015 (NCBI).