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