Apoptóza, nekróza

APOPTÓZA

    • organizovaná, programovaná, přísně regulovaná buněčná sebevražda bez patologických důsledků pro okolní tkáň

    • charakteristika:

        • kondenzace buňky, organel a jaderného chromatinu

        • ztráta asymetrie, ale ne integrity buněčné membrány

        • nutné dodání energie

        • zbytky buněk („bodies“) fagocytovány makrofágy

        • týká se jednotlivých buněk, nezasahuje okolní buňky

        • nevyvolává zánět

    • příklady: vznik trachejí a tracheid, opadávání listů na podzim, „děravé“ listy monstery, tvorba vzdušných dutin, mrtvé buňky kořenové čepičky, chlupy na listech rostlin, vývoj hmyzu (přechod pupa/imago, zánik nefunkčních neuronových spojení, selekce T-lymfocytů, zánik blan mezi prsty aj.)

    • klíčovými enzymy jsou kaspázy

        • proteázy štěpící jiné proteiny i sebe samotné

        • jejich štěpení signálem pro apoptózu

        • vznikají jako nefunkční prokaspázy, aktivují se po oligomerizaci a následném štěpení

        • velmi specifické – štěpí jen vzácné sekvence vyskytující se v nich samých a v tzv. substrátech smrti (proteiny cytoskeletu, proteiny řídící opravy DNA, antiapoptotické proteiny…)

        • kaskádová reakce: iniciační kaspázy aktivují exekutorové kaspázy a ty štěpí buněčné buněčné součásti, vznikají apoptotická tělíska

    • cesty aktivace apoptózy:

        • vnější cesta – odpověď na vnější signál

        • vnitřní cesta – iniciační signál se tvoří uvnitř buňky

Vnější cesta aktivace apoptózy

    • receptory smrti v cytoplazmatické membráně

    • vazba ligandu – trimerizace receptoru – aktivace iniciačních kaspáz (8/10) – štěpení exekutorových kaspáz (3/7) – vznik apoptotických tělísek

    • nejznámější receptor smrti = Fas receptor vázající Fas ligand

        • Fas ligand je na povrchu cytotoxických T-lymfocytů

        • ty rozpoznávají buňky nádorové nebo infikované virem

        • samy mají svůj osud zpečetěn – po určité době taktéž páchají apoptózu

Vnitřní cesta aktivace apoptózy

    • proapoptotické signály: nevratné poškození DNA, oxidativní stres, toxiny

    • klíčová organela = mitochondrie

        • zvýšení propustnosti vnější mitochondriální membrány

        • uvolnění řady proteinů do cytoplasmy

        • cytochrom c + Apaf-1 – vytvoří apoptozóm – aktivace iniciační kaspázy 9 – štěpení exekutorové kaspázy 3 – vznik apoptotických tělísek

    • dále je významná proteinová rodina Bcl-2 s proapoptotickými (Bax) a antiapoptotickými (Bcl-2) členy


NEKRÓZA

    • nekontrolovaná, neregulovaná smrt buněk a tkání v živém organismu

    • příčiny: fyzikální faktory, hypoxie, ischemie, toxiny, infekce, volné radikály atd.

    • charakteristika:

        • nabobtnání buňky a organel, dezintegrace jádra

        • ztráta asymetrie i integrity buněčné membrány

        • ne nutné dodání energie

        • lýze buňky, vylití cytosolu do mezibuněčného prostoru

        • postihuje skupiny buněk, celé tkáně až orgány

        • v daném místě spouští zánět