Apoptóza

Z WikiSkript
Změny buňky v průběhu apoptózy

Apoptóza[1] (z řec. apoptosis – padání), neboli programovaná buněčná smrt, je mechanismus sloužící k eliminaci nepotřebných či poškozených buněk. Jedná se o zánik jednotlivé buňky způsobený aktivací cysteinových proteáz kaspáz a následně pak jaderných endonukleáz – dochází k poškození jaderné DNA a k zástavě všech biosyntetických pochodů v buňce. Velký význam hraje v ontogenezi, kdy napomáhá k formování orgánů.

Během apoptózy nedochází na rozdíl od nekrózy k nafouknutí, prasknutí a vylití obsahu buňky, které by způsobilo zánět, ale naopak k její kondenzaci, fragmentaci DNA a rozpadu na malé části, jež mohou být snadno fagocytovány.

Morfologické projevy[upravit upravit | editovat zdroj]

  • Projevuje se pouze mikroskopicky (nikdy není tak masivní, aby docházelo k makroskopickým změnám na orgánech) odpadáváním zaniklých buněk (v podobě tzv. apoptotických tělísek) ze svazku s perzistujícími buňkami.
  1. Pyknotizace jádra – svraštění a ztmavnutí jádra.
  2. Svraštění celé buňky se zachováním celistvosti organel (na rozdíl od nekrózy, kdy buňka zduřuje a dochází k narušení permeability membrán).
  3. Cytoplazma se stává tmavší a její části se odškrcují jako apoptotická tělíska, jež jsou fagocytována okolními elementy (jak histiocyty, tak i parenchymovými buňkami). Ve fagocytujících buňkách mohou po určitou dobu perzistovat jako lysozomální apoptotická tělíska. Např. při hepatitidách jsou v hepatocytech tzv. Councilmanova tělíska nebo v centrofolikulárních makrofázích lymfatických folikulů jsou Flemingova tělíska z apoptózy funkčně defektních B-lymfocytů.

Příčiny a příklady apoptózy[upravit upravit | editovat zdroj]

  1. Apoptóza spontánní (fyziologická):
  2. Apoptóza indukovaná patologickým podnětem:


Molekulární dráhy apoptosy[upravit upravit | editovat zdroj]

Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce Poruchy signalizace apoptózy v nádorových buňkách.

Existují dvě základní dráhy, jejichž spuštění vede k aktivaci kaspáz a apoptóze:[2]

  1. vnitřní:
    • Fyziologicky nastává v např. embryogenezi, a při ukončení hormonální stimulace (např. snížení IL-2 po úspšné imunologické obraně vede k apoptose buněk, které proti infekci bojovaly).
    • Apoptóza vzniká jako důsledek narušené rovnováhy faktorů proapoptotických (p53 a bax), a k protiapoptotických (bcl-2 - jeho exprese bývá zvýšena např. při folikulárním lymfomu).
    • Převaha proapoptotických signálů vede ke zvýšení propustnosti vnitřní mitochondriální membrány a k uvolnění cytochromu C do cytosolu, který aktivuje kaspázy a apoptózu.
  2. vnější:
    • mediovaná:
      1. vazbou Fas-ligandu na Fas-receptor (CD 95) (např. při negativní selekci T buněk v dřeni thymu),
      2. NK lymfocyty prostřednictvím granzymu a perforinu,
      3. vazbou TNF na TNF-receptor,
    • konvergující s vnitřní dráhou na kaspázách.[3]

Mutace v genech těchto proteinů vedoucí k inhibici apoptózy jsou jedním z kroků při nádorové transformaci.

Pozorování, že i po genovém knockoutu kaspáz může dojít k apoptóze, je vysvětlováno existencí apoptotické dráhy nezávislé na kaspázách. Jedna z hypotéz popisuje, že vysoká intracelulární koncentrace vápníku (jako např. při těžkém nedostatku ATP) vede k aktivaci kalpainové proteázy, která uvolní apoptosu indukující faktor (AIF) z vnitřní mitochondriální membrány. AIF difunduje do cytosolu a do jádra, kde kondenzuje chromatin a navozuje apoptózu. [4]

Průkaz apoptózy[upravit upravit | editovat zdroj]

  1. Histologicky v HE (apoptotická tělíska), případně stříbření.
  2. Elektronová mikroskopie.
  3. Histochemicky – methoda TUNEL.
  4. Elektroforéza – průkaz fragmentů DNA.
  5. Propidinium jodid – znázorní i nekrotické buňky.
  6. Nexin – v tkáňových kulturách.

Odkazy[upravit upravit | editovat zdroj]

Související články[upravit upravit | editovat zdroj]

Zdroj[upravit upravit | editovat zdroj]

Reference[upravit upravit | editovat zdroj]

  1. ALBERTS, B., D. BRAY a A. JOHNSON. Základy buněčné biologie. 2. vydání. Espero Publishing, 2005. 740 s. s. 584-587. ISBN 80-902906-2-0.
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Apoptosis#Process
  3. LE, Tao, Vikas BHUSHAN a J. TOLLES. First aid for the USMLE Step 1. 21. vydání. McGraw Hill, 2011. 578 s. s. 220. ISBN 0071742301.
  4. https://en.wikipedia.org/wiki/Apoptosis-inducing_factor

Doporučená literatura[upravit upravit | editovat zdroj]

  • MASOPUST, Jaroslav a Richard PRŮŠA. Patobiochemie buňky [online] 1. vydání. Praha : Univerzita Karlova v Praze, 2. lékařská fakulta, 2003. 344 s. Kapitola 2
Apoptóza. s. 240-257. Dostupné také z <http://mefanet-motol.cuni.cz/clanky.php?aid=218>. ISBN 80-239-1011-6.