podsumowanie
Biolog komórkowy Michael Overholtzer wyjaśnia apoptozę, formę zaprogramowanej śmierci komórki, która może prowadzić do raka, gdy nie działa prawidłowo.
śmierć jednej maleńkiej komórki może wydawać się prostą rzeczą. Ale proces jest o wiele bardziej skomplikowany niż można się spodziewać.
istnieje kilka rodzajów śmierci komórek, każdy z własnymi unikalnymi cechami i procesami. Jeden z najbardziej dobrze zbadanych nazywa się apoptozą.,
„apoptoza jest definiowana przez zbiór fizycznych, często widocznych cech, które są związane z upadkiem pojedynczej komórki”, mówi biolog Sloan Kettering Michael Overholtzer. „Jest to prawdopodobnie jedna z najczęstszych form śmierci komórek podczas rozwoju organizmu. Odgrywa również ważną rolę w nowotworach.”
jednym z celów apoptozy jest eliminacja komórek zawierających potencjalnie niebezpieczne mutacje. Jeśli funkcja apoptozy komórki nie działa prawidłowo, komórka może rosnąć i dzielić się w sposób niekontrolowany i ostatecznie stworzyć guza.,
widoczne zmiany, zmiany molekularne
więc co widzisz, Jeśli spojrzysz na komórkę apoptotyczną pod mikroskopem? „Jądro wygląda na skurczone lub skondensowane i rozdrobnione na kawałki, podczas gdy normalne jądro to jeden okrągły owal”, wyjaśnia dr Overholtzer.
„inną oczywistą cechą jest to, że same komórki kurczą się i zaczynają krwawić” – dodaje. „Blebbing oznacza, że błona komórkowa zmienia się, a z powierzchni komórki występują wybrzuszenia.”
enzym zwany kaspazą rozpoczyna reakcję łańcuchową zmian, które prowadzą do śmierci komórki w wyniku apoptozy., „Caspase jest zasadniczo jak nożyczki molekularne”, mówi dr Overholtzer. „W normalnej, szczęśliwej komórce jest ona nieaktywna, ale gdy komórka jest albo narażona na stres, albo zaprogramowana do samobójstwa, nożyczki są aktywowane i zaczynają wycinać pewne białka wewnątrz komórki, rozpoczynając proces apoptozy.”
w komórkach nowotworowych nożyczki mogą jednak nie otrzymać sygnału do rozpoczęcia cięcia. „Czujnik, który rozpoznaje uszkodzenie komórki, może nie działać, a sygnał nigdy nie jest wysyłany” – mówi., „Obecnie opracowywane są strategie rozwoju leków, które pomogłyby reaktywować Czujnik, a tym samym aktywować apoptozę.”
jednym z tych czujników jest dobrze zbadane białko o nazwie p53. Gdy działa normalnie, hamuje powstawanie raka poprzez apoptozę. Mutacje w genie p53 występują w około połowie wszystkich nowotworów.
Inne formy śmierci komórek
Inną częstą formą śmierci komórek jest martwica, która występuje, gdy komórka jest ranna lub pęknięta. „Historycznie myśleliśmy, że martwica po prostu się w odpowiedzi na obrażenia, na przykład oparzenia lub cięcia,” Dr., Overholtzer mówi: „W ciągu ostatnich pięciu lat badania wykazały jednak, że martwica jest również programowana, ale w zupełnie inny sposób niż apoptoza.”
trzeci dobrze zbadany typ nazywa się autofagią, w której komórka rozpada się i sama się trawi. Autofagia może występować jako naturalna część wzrostu i rozwoju, ale może być również odpowiedzią na niektóre choroby lub stres, takie jak infekcja. Podobnie jak apoptoza, autofagia może odgrywać rolę w nowotworze, jeśli nie występuje wtedy, gdy powinna, a komórki są w stanie wyrastać poza kontrolą.
Dr., Laboratorium overholtzera bada kolejny rodzaj śmierci komórki, zwany entozą, w której jedna komórka pochłania drugą i zabija ją. „Entoza to zupełnie inny proces” – mówi. „Inne rodzaje śmierci komórek to wszystkie formy samobójstwa, ale to naprawdę morderstwo.”
Po raz pierwszy odkrył entozę jako Postdoctoral fellow podczas badania komórek raka piersi pod mikroskopem, kiedy zaobserwował niektóre z komórek nowotworowych entombujących sąsiednie komórki. Niektóre z przechwyconych komórek uciekły bez szwanku, a niektóre były w stanie kontynuować dzielenie wewnątrz komórki gospodarza, ale większość ostatecznie zmarła.,
inne przypadki komórek, które zostały zaobserwowane, są różne, ponieważ wynikają z dwóch różnych typów komórek, które w wielu przypadkach również różnią się genetycznie, konkurując ze sobą. „W tym przypadku komórki zabijają komórki, które są identyczne z sobą”, mówi dr Overholtzer. „Widzieliśmy nawet przypadki, w których komórka się podzieliła, a jedna komórka córki zabija drugą.”
badacze nie wiedzą jeszcze, czy entoza występuje w zdrowych, normalnych komórkach, ale jest to coś, co dr Overholtzer i jego zespół kontynuują badania.,
„za każdym razem, gdy masz nowe okno na to, jak działa śmierć komórek, szczególnie program, który możesz zobaczyć dzieje się w guzie, jest to prawdziwa okazja, aby zanurzyć się i zobaczyć, czy możesz nauczyć się manipulować nim w celu znalezienia nowych strategii leczenia raka”, podsumowuje.