Czym jest apoptoza?
Apoptoza, proces nazywany także fizjologiczną, programowaną lub altruistyczną śmiercią komórki, to zjawisko obumierania komórki bez wywoływania reakcji zapalnej. Zapewnia on stałą równowagę między ilością nowo powstających komórek i tych, które giną. Od tempa z jakim zachodzi apoptoza zależy, ile zajmie wymiana komórek organizmu człowieka po okresie rozwoju.
Ocenia się, że w ciele człowieka co kilka lat zdecydowana większość komórek ulega zastąpieniu przez nowe. Jeden z przykładów pomoże Ci wyobrazić sobie skalę, w jakiej zachodzi ten proces. Komórka nabłonkowa jelit żyje około 3 dni, a w ciągu 2 miesięcy powstaje i ginie ich tyle, ile wynosi liczba komórek całego organizmu.
To właśnie intensywność procesów apoptozy komórki jest jednym z czynników, które powodują, że konsekwencje zaburzenia tego procesu mogą być bardzo poważne. Zarówno nadmierna indukcja apoptozy, jak i zahamowanie tego procesu stanowią często przyczyną chorób. Nadmierna apoptoza może prowadzić do schorzeń takich jak np. choroba Alzheimera i Parkinsona, z kolei jej brak w określonych komórkach jest jedną z przyczyn rozwoju nowotworów.
Zobacz także: Homeostaza – czym jest i na co wpływa?
Rolki
Apoptoza a rak
Tak jak wspomnieliśmy wcześniej, jeśli apoptoza nie zajdzie w komórkach, w których powinno do niej dość, jej brak może doprowadzić do powstawania nowotworów. Jak to działa? Wyobraź sobie, że w jednej z komórek organizmu dochodzi do defektu (mutacji). W normalnych warunkach, komórka ta po prostu uległaby apoptozie i została zastąpiona nową, funkcjonującą prawidłowo. Jeśli z jakichś przyczyn jej programowana śmierć jednak nie może zajść (w związku z zaburzeniami apoptozy), będzie się dalej dzielić, tworząc nowe komórki z defektem i przekazywać wadę ich następnemu pokoleniu.
W ten sposób w organizmie powstają kolejne i kolejne „partie” komórek z defektem, których organizm nie może się pozbyć z wykorzystaniem procesu apoptozy (komórki potomne, tak jak pierwsza komórka z wadą, odziedziczą odporność na procesy programowanej śmierci). To zjawisko może leżeć u podstawy rozwoju tkanki nowotworowej, która w późniejszym czasie przekształci się w raka. Trzeba jednak pamiętać, że to tylko jeden ze scenariuszy i sam brak apoptozy nie zawsze skutkuje powstawaniem złośliwego nowotworu. Wpływ na rozwój raka ma wiele czynników, a zaburzenia w procesie apoptozy („nieśmiertelność”) jest tylko jedną z sześciu cech charakterystycznych komórki nowotworowej.
Nieprawidłowości związane z apoptozą mogą zachodzić na różnych etapach złożonego procesu programowanej śmierci komórki. W komórkach nowotworowych obserwowane są zaburzenia, które klasyfikuje się jako wywołane czynnikami należącymi do jednej z poniższych 3 grup:
- niezachowanie równowagi między białkami stymulującymi apoptozę i hamującymi ten proces (inhibitorami),
- redukcja funkcji enzymu kaspazy, który pełni istotną rolę w inicjowaniu i przeprowadzaniu apoptozy,
- upośledzony proces sygnałowy receptora śmierci komórki.
Zaburzenia te mogą wywołać efekty takie jak transformacja komórek w nowotworowe, przerzuty czy oporność nowotworów na leczenie onkologiczne.
Apoptoza a leczenie nowotworów
Choć problemy z apoptozą są jednym ze źródeł problemu tworzenia się tkanki nowotworowej, dzięki rozwiązaniom opracowywanym przez onkologów mogą stanowić także część ich rozwiązania. W badanych obecnie metodach terapii nowotworów wykorzystuje się wiedzę o przyczynach zaburzeń apoptozy, by opracować sposób leczenia, który może wywoływać programowaną śmierć komórki zmienionej nowotworowo. Pozytywne rezultaty indukcji apoptozy w komórkach nowotworowych pozwalają mieć nadzieję, że opracowane zostaną nowe możliwości skutecznej terapii onkologicznej, które będzie można zastosować u pacjentów na szerszą skalę.
Źródła:
- Maśliński S., Ryżewski J. (red.) (2012) Podręcznik dla studentów medycyny. Tom 1, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa.
- Badowska – Kozakiewicz A. (red.) (2013) Patofizjologia człowieka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa.
- Wong R. (2011) Apoptosis in cancer: from pathogenesis to treatment, Journal of Experimental & Clinical Research, 30(1): 87.
- Li J.,Liu J. Wang R. (2020) Trifluridine selectively inhibits cell growth and induces cell apoptosis of triple-negative breast cancer, American Journal of Cancer Research, 10(2): 507-522.
