Ölüm hücresi tipleri ve özellikleri



hücre ölümü Tüm canlı organizmaların farklı aşamalarda geçirdiği hücresel bileşenlerin imha sürecidir. Tüm çok hücreli organizmalarda, hücrenin ölümü ve çoğalması arasında optimal bir denge olmalıdır.

Hücre ölümü iki ana mekanizma ile gerçekleşir: nekroz veya yanlışlıkla hücre ölümü ve apoptoz veya programlanmış hücre ölümü. Her mekanizmaya belirli bir hücre morfolojisi atfedilir.

Apoptoz veya programlanmış hücre ölümü, genetik bileşenler tarafından oldukça düzenlenmiş bir yol içerir. Çoğunlukla, organizma patolojik koşullar yaşadığında (örneğin dejeneratif hastalıklar), apoptotik program yanlış uygulanabilir, bu da gereksiz hücre yıkımına neden olur.

Programlanmış hücre ölümü, genel olarak gelişim yollarının ve homeostazın (ölüm ve hücre çoğalması arasındaki kontrol) önemli bir bileşenidir..

Nekroz veya yanlışlıkla hücre ölümü, ikinci tip hücre ölümüdür. Apoptozis ile karşılaştırırsak radikal farklılıklar gösterir. Bu fenomen, hücreler elverişsiz veya aşırı bir ortama maruz kaldığında ortaya çıkar ve bu da hücre yapılarına zarar verir..

indeks

  • 1 programlanmış hücre ölümü veya apoptoz
    • 1.1 Tarihsel bakış açısı
    • 1.2 Tanım
    • 1.3 İşlevler
    • 1.4 Apoptozun hücresel özellikleri
    • 1.5 Genetik yönler
    • 1.6 Apoptozisin sökülmesi
  • 2 Kazara hücre ölümü veya nekrozu
    • 2.1 Tanım
    • 2.2 Nekrozun hücresel özellikleri
    • 2.3 Mekanizmalar
  • 3 Apoptozis ve nekroz arasındaki karşılaştırma
    • 3.1 Farklılıklar
    • 3.2 Apoptozis ve nekroz arasındaki farkı ayırt edebilir miyiz?
  • 4 Sitotoksik ölüm
  • 5 Kaynakça

Programlanmış hücre ölümü veya apoptoz

Tarihsel bakış açısı

1972'de ilk defa apoptoz terimi kullanıldı. Yazarlar Kerr, Wyllie ve Currie tarafından yazılmış klasik bir bilimsel makalede yer aldı. Kerr için et al., apoptoz terimi, hücre ölümünün kendine özgü morfolojik bir biçimini tanımlar..

Her ne kadar bu özellikler çok kez detaylı bir şekilde detaylandırılmış olsa da, bu yazarlar olguya bir isim veren ilk yazarlardır..

tanım

Çok hücreli bir organizma, birbiriyle bağlantı kurması gereken çok sayıda hücreden oluşur. Topluluk kesinlikle düzenli tutulmalı ve bu, yeni hücrelerin çoğalması ile mevcut hücrelerin yok edilmesi arasında bir kontrol sağlayarak gerçekleştirilir..

Bu şekilde, birçok nedenden dolayı artık ihtiyaç duyulmayan hücrelere, apoptoz denilen bir tür moleküler "intihar" denir..

Programlanmış hücre ölümü normal bir fizyolojik fenomendir. Bazı hücrelerin kontrollü olarak elimine edilmesini içerir. Bu mekanizma, yetişkin dokularının düzgün çalışmasını sağlamak için çok önemlidir. Aynı zamanda embriyonun gelişiminde rol oynar.

fonksiyonlar

Proliferasyon dengesini korumak

Programlanmış hücre ölümünün temel amacı, hücre çoğalmasının dengesini sağlamaktır. Örneğin, vücudumuzda günde yaklaşık 5 x 10 elimine edilir.11 eritrositler veya hücre ölümü yoluyla kan hücreleri.

Hücreleri korumak

Ek olarak, organizmayı potansiyel olarak etkileyebilecek hücrelere karşı bir koruma mekanizması kurulmasına izin verir. Bir virüs enfeksiyonunun kurbanı olan hücrelerde, genellikle programlanmış hücre ölümü ile elimine edilir. Böylece, virüs, konakçı içinde yayılmaya devam edemez.

Programlanmış hücre ölümü yalnızca dış patojenlerin bulaştığı hücreleri elimine etmekle kalmaz, aynı zamanda vücudun genetik materyale zarar veren kendi hücrelerini de atabilir. Bu durumda, organizmaya zararlı mutasyonlar taşıyan hücreler elimine edilir.

Bu anormal hücrelerin gelişiminin devam edebileceği ve hücre ölümü mekanizmalarının etkili olamadığı durumlarda, tümörler ortaya çıkabilir ve farklı kanser tiplerinin gelişmesi.

Embriyonun gelişimini koordine etmek

Programlanmış hücre ölümü bir embriyonun gelişiminde çok önemli bir rol oynar. Aynı oluşumu sırasında, gereksiz olan birkaç hücre ortadan kaldırılmalıdır.

Örneğin, metamorfoz geçiren organizmalarda larvalardaki dokuların elimine edilmesinden sorumludur: larvalar ve amfibiler. Ek olarak, bazı çocuk formları, sucul yaşamın karakteristik özelliği olan parmaklar arasında zarların sunulması ile karakterize edilir..

Organizma yetişkin olduğunda, bu membranlar kaybolur, çünkü onu oluşturan hücreler programlanmış bir hücre ölümü olayına maruz kalır. Genel olarak, apoptoz süreci, insan ve farelerin uçlarını şekillendirir: kürek şeklindeki yapılar iyi şekillendirilmiş basamaklarla sona erer.

Memelilerin gelişimi sırasında, programlanmış hücre ölümü, sinir sisteminin oluşumuna katılır. Organizma gelişirken, daha sonra programlanmış hücre ölümü ile elimine edilen aşırı sayıda sinir hücresi üretilir..

Hayatta kalmayı başaran nöronlar (% 50'ye yakın) hedef hücrelerle doğru bağlantılar kurarlar. Bağlantı kurulduğunda, hücre ölüm programını engellediği için hücrenin hayatta kalmasını sağlayan bir dizi büyüme faktörünün salgılanması başlar..

Apoptozun hücresel özellikleri

Programlanmış hücre ölümü sırasında, hücre belirli bir fenotip sergiler. İlk ayırt edici özellik, kromozomal DNA'nın parçalanmasıdır..

Bu durumda, nükleozomların, DNA ve proteinlerin oluşturduğu yapılar kırılır. Kromatinin yoğunlaşması ile çekirdek küçük parçalara bölünür.

İşlem devam ettikçe, hücrenin büyüklüğü önemli ölçüde azalır. Sonunda, hücre, bir hücre zarı ile çevrili çoklu parçalara bölünür. Bu parçaların her biri apoptotik cisimler olarak bilinir..

Daha sonra, makrofaj adı verilen bağışıklık sisteminin hücreleri, bu ölen yapıların tanınmasından ve fagositozdan sorumludur..

Böylece, apoptozdan muzdarip hücrenin "cesedi", ait olduğu organizmadan etkin bir şekilde kaybolur - hücre bir yaralanmadan öldüğünde ne olduğuna aykırıdır. Bu son senaryoda, hücreler şişer ve sonunda parçalanır ve söz konusu alanı alevlendirir.

Apoptoz sırasında, diğerleri arasında sitokrom c, Smac / Diablo proteinleri gibi ölüm mekanizmasını uyaran bir dizi molekül salgılanması ile karakterize edilen mitokondriyal hasar meydana gelir..

Genetik yönler

Programlanmış hücre ölümünün katı bir şekilde düzenlenmesi, farklı genlerin düzenlenmiş işleyişi sayesinde gerçekleşir.

Nematodda apoptozis genetik mekanizması ile ilgili ilk çalışmalar yapıldı. Caenorhabditis elegans. Bu organizmada, tüm apoptotik sürecin uygulanması ve düzenlenmesi ile ilgili 3 gen belirlenmiştir..

Memelilerde, nematodinkine çok benzer genler bulundu. Bu nedenle, evrim boyunca çok korunmuş varlıklar olmuştur..

Ced-3, caspaslar olarak bilinen bir düzineden fazla proteazdan (hidroliz proteinlerinde enzimler) oluşan bir ailenin örneğidir..

Programlanan ölüm durumunda kaspazlar, söz konusu hücrede bulunan 100'den fazla proteini hidrolize eder. Kaspazların beyaz proteinleri arasında, hücre çekirdeğinin DNA'sının parçalanmasına neden olan DNAaz inhibitörlerini bulduk.

Kaspazlar ayrıca çekirdek tabakasının kırılmasından sorumludur, bu da çekirdeğin ve genel olarak hücre iskeletinin parçalanmasına yol açar. Bütün bu bozulma olaylarının hemen sonuçları hücrenin parçalanmasıdır..

Apoptozisin açılması

Apoptotik mekanizmaları tetikleyen bir dizi uyarı vardır. Bu uyaranlar fizyolojik veya patolojik olabilir. İlginçtir ki, tüm hücreler uyaranlara aynı şekilde yanıt vermez.

Işınlama ve kanser tedavileri için kullanılan ilaçlar (kemoterapi), p53'e bağlı yol denilen bir yoldan apoptozis ile sonuçlanır..

Kortikosteroidler gibi bazı hormonlar - steroid ve türev grubundan hormonlar - bazı hücrelerde apoptotik yolağa yol açabilir. Ancak, çoğu hücre varlığından etkilenmez.

Kazara hücre ölümü veya nekrozu

tanım

Kaza sonucu hücre ölümü veya nekrozu, hücreler hücre yapılarında ciddi hasara neden olan olumsuz bir ortama maruz kaldığında meydana gelir..

Travmaya neden olan bu faktörler arasında diğerleri arasında çok yüksek veya çok düşük sıcaklıklar, anormal oksijen seviyeleri, toksinlere maruz kalma, reaktif oksijen metabolitlerine maruz kalma, besin yoksunluğu, anormal pH seviyeleri bulunur..

Farklı tıbbi durumlar, Alzheimer hastalığı, Huntington hastalığı, Parkinson hastalığı, amyotrofik lateral skleroz ve epilepsi gibi nörodejeneratif hastalıklar dahil olmak üzere nekrozu içerir..

Nekrotik işlem çeşitli tıbbi durumlarda yer almasına rağmen, olaydan sonraki mekanizma tam olarak açıklanmamıştır. Tarihsel olarak, nekroz basitçe hücreyi tahrip eden kaotik reaksiyonlar olarak kabul edilmiştir..

Ancak, organizmalardan elde edilen mevcut kanıtlar Caenorhabditis elegans ve Drosophila Bu "dogmayı" sorguladınız.

Nekrozu deneyimleyen farklı hücre tipleri, lezyona cevaben çok spesifik morfolojik hücresel özellikler gösterir, bu da nekrozun merkezi bir yürütme programının olduğunu gösterir..

Nekrotik sürecin tam ve detaylı olarak sıkıştırılması, nekrotik hücre ölümünü içeren hastalıkları kontrol etmek için yeni metodolojilerin geliştirilmesine neden olabilir.

Nekrozun hücresel özellikleri

Apoptozda olduğu gibi nekrozun karakteristik morfolojik özellikleri vardır. Ek olarak, bunlar apoptotik yolla ölen bir hücrede gözlemlediklerimizden tamamen farklı..

Ölüm, hücrede önemli iltihaplanma, sitoplazmada boşluk oluşumu, endoplazmik retikulumun dağılması, sitoplazmada kabarcık oluşumu, mitokondrinin yoğunlaşması, sitoplazmada kabarcıkların oluşumu, mitokondrinin yoğunlaşması, zarların yırtılması, iltihaplanma ve diğerleri arasında kırılmış.

Nekroz, "pasif" bir işlemdir, ek proteinlerin sentezini gerektirmediğinden, gerçekleşmesi gereken enerji gereksinimi minimumdur ve herhangi bir homeostatik ek düzenleme mekanizmasına sahip değildir..

mekanizmalar

Nekrotik bir hücrede ortaya çıkan lezyonlara iki ana mekanizma aracılık edebilir: enerji kaynağının müdahalesi ve yukarıda belirtilen faktörler nedeniyle hücreye doğrudan hasar.

Apoptozis ve nekroz arasındaki karşılaştırma

farklar

İşlem kontrolüNispeten, apoptoz yüksek oranda kontrol altında olan aktif bir süreçtir, oysa nekroz, hücrenin enerjiden bağımsız bir ölüm modunun pasif kurbanı olduğu toksik bir süreçtir. Bahsettiğimiz gibi, mevcut kanıtlar nekrozun düzenlenmemesini sorguladı.

Ölümün yeri: Normalde apoptoz, tek bir hücrede veya küçük hücreli bir kümede meydana gelirken, nekroz, bir hücre süresinde bulunur..

Plazma zarı durumu: apoptozda hücre zarı bozulmadan kalır ve sitoplazma apoptotik cisimleri korur. Nekrozda, plazma zarı parçalanır ve sitoplazma salınır.

İnflamatuar süreçler: apoptozda hiçbir iltihaplanma gözlenmez, enflasyon nekrozun en çarpıcı özelliklerinden biridir. Membran kaybı ve hücresel bütünlük, enflamatuar süreçle ilgili hücresel ajanları alan kemotaktik sinyaller gönderir.

Apoptozis ve nekroz arasındaki farkı ayırt edebilir misiniz??

Bir hücrenin apoptoz veya nekrozla ölmesi ne bağlıdır? Bu kararda, ölüm sinyalinin niteliği, söz konusu dokunun türü, organizmanın gelişme durumu gibi çeşitli faktörler söz konusudur..

Geleneksel histoloji tekniklerini kullanarak apoptoz veya nekrozla ölen bir doku arasında ayrım yapmak kolay değildir. Nekrotik yol ve apoptotik yol tarafından üretilen ölümün morfolojik sonuçları çeşitli yönlerden farklılık gösterir ve diğerlerinde örtüşür..

Kanıtlar apoptoz ve nekrozun, sürekli apoptoz-nekroz denilen paylaşılan bir biyokimyasal yolun morfolojik bir ifadesini temsil ettiğini göstermektedir. Örneğin, iki faktör apoptoz yolunun nekoza dönüşmesine katkıda bulunur: hücre içindeki kaspazların ve ATP'nin varlığında azalma.

Sitotoksik ölüm

Çok hücreli organizmalarda, bağışıklık sistemine - ya da ürettikleri sekresyonlara - ait diğer hücrelere toksik olan spesifik hücre tipleri vardır..

Bu hücreler, hedef hücrelerin (bir patojen veya bir kanser hücresi tarafından enfekte edilen bir hücre olabilir) yıkımından sorumlu yolakların başlatılmasından sorumludur. Bununla birlikte, yazarlar belirtilen iki kategoriden (nekroz veya apoptozis) hiçbirini içermemeyi tercih ederler çünkü belirli bir mekanizma ile oluşmaz.

CD8 T lenfositleri adı verilen bir hücre tipinin aracılık ettiği spesifik hücre ölümü vakasını alın+ Sitotoksik. Bu örnekte, hücre hem kazara hem de programlanmış hücre ölümünün yönlerini birleştirir.

referanslar

  1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A.D., Lewis, J., Raff, M., ... ve Walter, P. (2013). Temel hücre biyolojisi. Garland Bilim.
  2. Cooper, G.M., Hausman, R.E., & Hausman, R.E. (2000). Hücre: moleküler bir yaklaşım. Washington, DC: ASM basını.
  3. Elmore, S. (2007). Apoptoz: programlanmış hücre ölümünün gözden geçirilmesi. Toksikolojik patoloji, 35(4), 495-516.
  4. Ross, M.H., & Pawlina, W. (2006). histoloji. Lippincott Williams & Wilkins.
  5. Syntichaki, P., & Tavernarakis, N. (2002). Nekrozla ölüm. Kontrol edilemeyen felaket veya kaosun ardında düzen var mı?. EMBO raporları, 3(7), 604-9.