Ana içerik
Konu: Biyoloji Kütüphanesi > Ünite 22
Ders 3: ApoptozApoptoz
Programlanmış hücre ölümü ve nekrozdan (hasar sonucunda meydana gelen hücre ölümü) farkı.
Önemli noktalar:
- Apoptoz, programlı hücre ölümünün bir şekli ya da "hücresel intihar"dır. Hücrelerin hasara bağlı olarak öldüğü durum olan nekrozdan farklıdır.
- Apoptoz, hücre içeriğinin zardan oluşan küçük paketler halinde paketlenerek bağışıklık hücreleri tarafından adeta bir "çöp gibi toplandığı" düzenli bir süreçtir.
- Apoptoz gelişim sırasında hücreleri ortadan kaldırır, potansiyel olarak kanserojen ve virüsle enfekte hücreleri yok eder ve vücutta dengeyi sağlar.
Video: Apoptoza Genel Bakış
Giriş
Vücudunuzdaki hücreleri ölmesinin kötü bir şey olduğunu düşünebilirsiniz. u çoğu durum için doğrudur: Bir hasar nedeniyle hücrelerin ölmesi iyi bir şey değildir (Örneğin, sürtünme veya zararlı kimyasal nedeniyle). Yine de, vücudumuzda bazı hücrelerin rastgele olmayan bir şekilde ölmeleri normaldir ancak bunun dikkatli ve kontrollü bir şekilde yapılması gerekir.
Örneğin, parmaklarınızın nasıl şekillendiğini hiç merak ettiniz mi? Gelişmekte olan parmaklarınızın arasındaki hücreler, siz halen embriyo iken ölmeleri için bir talimat aldılar. Bu talimatı almamış olsalardı, perdeli ellere ya da parmaksız, dokudan yapılmış küreklere benzeyen ellere sahip olurdunuz.
Embriyonik parmaklarınızın arasındaki hücreler apoptoz adı verilen bir süreçte yani programlı hücre ölümünün yaygın bir formuyla öldüler. Programlı hücre ölümünde, hücreler belirli ipuçlarını aldıklarında "hücresel olarak intihar" ederler. Apoptoz bir hücrenin ölümünü anlamına gelse de, organizmaya genel olarak fayda sağlar (Örneğin, parmakların oluşmasını sağlamak ya da potansiyel kanser hücrelerini ortadan kaldırmak gibi). Bu makalede, apoptozu daha yakından inceleyerek ne zaman gerçekleştiğini ve neden önemli olduğunu öğreneceğiz.
Apoptoz ve nekroz
Detay vermeden konuşursak, sizin gibi çok hücreli bir organizmada hücreler iki şekilde ölürler:
- Nekroz adı verilen bir süreçle; toksik kimyasallar veya fiziksel hasar gibi kendilerine zarar veren şeyler tarafından öldürülürler.
- Programlı hücre ölümü geçirmek üzere tetiklenirler. Programlı hücre ölümünün en iyi anlaşılmış tipi apoptozdur.
Nekroz ve apoptoz farklı durumlar altında gerçekleşip farklı aşamalar içerirler. Basitçe, nekroz dağınıktır ve enflamatuar bağışıklık yanıtına neden olurken apoptoz düzenlidir ve hücreyi diğer hücreler tarafından toplanabilir ve geri dönüştürülebilir küçük paketlere böler.
Nekroz (dağınık yol)
Hücreler zararlı faktörler tarafından hasar gördüğünde (yaralanma veya toksik kimyasallar gibi), ölürlerken "bağırsaklarını dökerler". Hasarlı hücre zarı iyonların ve suyun geçişini daha fazla kontrol edemediği için, hücreler şişer ve içerikleri hücre zarındaki deliklerden dışarı sızar. Bu sıklıkla ölü hücrenin etrafında enflamasyona neden olur.
Apoptoz (düzenli yol)
Apoptoza uğrayan hücreler farklı ve çok daha düzenli bir süreçten geçerler. Büzüşürler ve yüzeylerinde balonumsu çıkıntılar (bleb, kabarcık) oluştururlar. Çekirdekteki DNA küçük parçalara ayrılır ve hücrenin endoplazmik retikulum gibi bazı organelleri parçalanır. En sonunda, tüm hücre, her biri zarla titizce paketlenmiş küçük kısımlara bölünür.
Bu küçük kısımlara ne olur? Artıkları yutan (fagositik) makrofajlar gibi bağışıklık hücrelerini kendilerine çeken sinyaller verirler. Ayrıca, ölen hücrenin küçük parçaları yüzeylerinde fosfatidilserin adı verilen bir lipit molekül sergilerler. Fosfatidilserin sıklıkla membranın iç kısmında saklıdır ama dışarı çıktığında, fagositlerin bağlanmasını ve hücre parçacıklarını yutmasını sağlar.
Hücreler neden apoptoza uğrarlar?
İnsan vücudundaki birçok hücrenin tıpkı DNA'larını kopyalama ve yakıtları yıkma yetenekleri gibi apoptoza uğrama yetenekleri de vardır. Apoptoz, basitçe, organizmanın bir parçası olmaması gereken hücreleri ortadan kaldırmanın genel ve kullanışlı bir yoludur.
- Bazı hücreler gelişim sırasında "silinmelidir". - Örneğin, daha da büyük bir doku bloğundan el gibi karmaşık bir yapıyı oluşturmak için.
- Viral enfeksiyonlu veya DNA hasarlı bazı hücreler anormaldir ve eğer hayatta kalırlarsa, organizmanın kalanına zarar verebilirler.
- Erişkin organizmadaki hücreler dengeyi sağlamak için yok edilmelidir - Yeni hücrelere yol açmak veya sadece geçici görevler için ihtiyaç duyulan hücreleri ortadan kaldırmak için.
Apoptoz gelişimin bir parçasıdır
Programlanmış hücre ölümü, bir çok organizmada, gelişimin normal bir parçasıdır. Gelişimde apoptoz, bazı durumlarda, oldukça tahmin edilebilir bir şekilde gerçekleşir: C. elegans solucanında,
Apoptoz insan gelişiminde öenmli bir rol oynar. Örneğin, giriş kısmında gördüğümüz gibi, eliniz siz bir embriyoyken küreksi bir doku bloğu olarak yola çıktı. Bu doku bloğu, apoptoz ile, gelişmekte olan parmakların arasındaki hücrelere şekil verilerek, parmaklara dönüşür.
Bu süreç parmağı olan ya da parmaksı çıkıntıları olan tüm omurgalılarda gerçekleşir ve apoptozda azalma parmaklar arası perde oluşumuna neden olacaktır. Parmak gelişiminde küçük bir hata olursa, apoptoz bazen tamamlanmayabilir ve yapışık parmaklara neden olabilir.
Apoptozun normal gelişim sırasındaki diğer örnekleri ise iribaşın kurbağaya dönüşürken kuyruğunu kaybetmesi ve beyindeki nöral devreler kurulurken gereksiz nöronların yok edilmesidir.
Apoptoz enfekte ve kanserli hücreleri ortadan kaldırabilir
Bir hücrenin hayatta kalması bazı durumlarda vücudun kalanı için tehdit oluşturabilir. Bu durum, örneğin DNA hasarlı hücreler, pre-kanseröz hücreler ve virüsle enfekte hücreler için geçerlidir. Eğer bu hücreler apoptoza uğrarlarsa, organizmaya karşı oluşan tehdit (kanser veya viral enfeksiyonun yayılımı) engellenmiş olur.
Bir hücrenin DNA'sı hasarlıysa, hücre tipik olarak, hasarı tespit edip tamir etmeye çalışacaktır. Eğer hasar tamir edilemez düzeyde ise, hücre normalde kendini apoptoza gönderecektir ve hasarlı DNA'nın aktarımının önlediğinden emin olacaktır. Hücreler hasarlı DNA'yasahip ancak apoptoza girmiyorlarsa, kansere yol açabilirler.
Bazen, iç apoptozdan kaçan pre-kanseröz hücreler bağışıklık hücrelerince tespit edilir ve apoptoz bu hücreler tarafından dış sinyal yolağıyla indüklenmeye çalışılır. Başarılı kanser hücreleri, normalde apoptozu indükleyecek hem iç hem de dış ipuçlarından kaçabilirler. Bu onların kontrol dışı büyümesini ve mutasyonları (DNA'larında değişimler) barındırmasına neden olur.
Apoptoz bağışıklık fonksiyonu açısından çok önemlidir
Apoptoz sağlıklı bağışıklık sistemin gelişimi ve sürekliliğinde temel rol oynar. B ve T hücreleri (spesifik moleküllere bağlanan immün hücreler) ilk üretildiğinde, vücudun "kendi" kısımlarına yanıt verip vermedikleri test edilir. Yanıt veren hücreler hemen apoptozla ortadan kaldırılır. Bu süreç gerçekleşmezse, vücut dokusuna yanıt veren hücreler vücuda salınır ve dokulara saldırıp otoimmün bozukluklara yol açabilirler.
Apoptoz bağışıklık sisteminin bir patojene yanıtını kapatmasında da önemli bir rol oynar. Bir patojen tespit edildiğinde, o patojeni tanıyan bağışıklık hücreleri çok sayıda bölünür ve sayılarını patojeni yok etmek hedefiyle çok arttırırlar. Patojen vücuttan temizlediği anda, yüksek sayıda olan patojen-spesifik bu bağışıklık hücreleri artık gereksizdir ve bağışıklık sisteminde homeostazın (denge) sağlanması için apoptozla yok edilirler.
Özet
Apoptoz, programlı hücre ölümünün bir şekli ya da "hücresel intihar"dır. Hücrelerin hasara bağlı olarak öldüğü durum olan nekrozdan farklıdır. Apoptoz programlı hücre ölümünün tek yolu değildir ama en iyi anladığımız yoludur.
Apoptoz, hücre içeriğinin zardan oluşan küçük paketler halinde paketlenerek bağışıklık hücreleri tarafından adeta bir "çöp gibi toplandığı" düzenli bir süreçtir. Ölen hücrenin içeriğinin ortalığa saçıldığı ve enflamasyona yol açtığı nekrozdan (hasarlı ölüm) farklıdır.
Apoptoz gelişim sırasında hücreleri ortadan kaldırır, potansiyel olarak kanserojen ve virüsle enfekte hücreleri yok eder ancak "başarılı" kanser hücreleri apoptozdan kaçıp bölünmeye devam edebilirler. Apoptoz insan vücudunda hücrelerin dengesini sağlar ve özellikle bağışıklık sistemi açısından da önemlidir.
Tartışmaya katılmak ister misiniz?
Henüz gönderi yok.