sammanfattning
Cellbiologen Michael Overholtzer förklarar apoptos, en form av programmerad celldöd som kan leda till cancer när den inte fungerar korrekt.
en liten cells död kan verka som en enkel sak. Men processen är mycket mer komplicerad än du förväntar dig.
det finns faktiskt flera typer av celldöd, var och en med sina egna unika egenskaper och processer. En av de mest studerade kallas apoptos.,
”apoptos definieras av en uppsättning fysiska, ofta synliga, funktioner som är förknippade med en enskild cells död”, säger Memorial Sloan Kettering cellbiolog Michael Overholtzer. ”Det är förmodligen en av de vanligaste formerna av celldöd under utvecklingen av en organism. Det spelar också en viktig roll i cancer.”
ett syfte med apoptos är att eliminera celler som innehåller potentiellt farliga mutationer. Om en Cells apoptosfunktion inte fungerar korrekt kan cellen växa och dela sig okontrollerbart och slutligen skapa en tumör.,
synliga förändringar, molekylära förändringar
Så vad ser du om du tittar på en apoptotisk cell under ett mikroskop? ”Kärnan ser krympt eller kondenseras och fragmenteras i bitar, medan en normal kärna är en rund oval”, förklarar Dr. Overholtzer.
”den andra uppenbara funktionen är att cellerna själva skulle krympa och börja bleb”, tillägger han. ”Blebbing innebär att cellens membran förändras, och det finns utbuktande utsprång från cellens yta.”
ett enzym som kallas caspas startar kedjereaktionen av förändringar som leder till en Cells död genom apoptos., ”Caspas är i huvudsak som molekylär sax”, säger Dr Overholtzer. ”I en normal, glad cell är den inaktiv, men när en cell antingen sätts under stress eller utvecklingsmässigt programmerad för att begå självmord aktiveras saxen och börjar skära upp vissa proteiner inuti cellen och börjar apoptosprocessen.”
i cancerceller kan dock saxen inte få signalen att börja skära. ”Sensorn som känner igen cellskador kanske inte fungerar, och signalen skickas aldrig”, säger han., ”Det finns för närvarande strategier för att utveckla läkemedel som skulle hjälpa till att återaktivera sensorn och därmed aktivera apoptos.”
en av dessa sensorer är ett väl studerat protein som kallas p53. När det fungerar normalt undertrycker det bildandet av cancer genom apoptos. Mutationer i p53-genen finns i ungefär hälften av alla cancerformer.
andra former av celldöd
en annan vanlig form av celldöd är nekros, som uppstår när en cell skadas eller bryts. ”Historiskt trodde vi att nekros bara hände som svar på en skada, till exempel en bränning eller ett snitt”, Dr., Overholtzer säger. ”Under de senaste fem åren har studier visat att nekros också är programmerad, men på ett helt annat sätt än apoptos.”
en tredje välstuderad typ kallas autofagi, där en cell bryter ner och smälter sig själv. Autofagi kan förekomma som en naturlig del av tillväxt och utveckling, men det kan också vara ett svar på vissa sjukdomar eller stress, såsom infektion. I likhet med apoptos kan autofagi spela en roll i cancer, om det inte uppstår när det ska och celler kan växa utom kontroll.
dr., Overholtzers labb studerar ännu en slags celldöd, kallad entos, där en cell engagerar en annan och dödar den. ”Entos är en helt annan process”, säger han. ”De andra typerna av celldöd är alla former av självmord, men det här är verkligen en mördande händelse.”
han upptäckte först entos som en postdoktoral kollega medan han studerade bröstcancerceller under ett mikroskop, när han observerade några av cancercellerna som entomberade närliggande celler. Några av de fångade cellerna flydde oskadda, och vissa kunde fortsätta att dela sig inuti värdcellen, men de flesta dog så småningom.,
andra fall av celler som mördar celler som har observerats är olika eftersom de härrör från två olika celltyper, som i många fall också skiljer sig genetiskt, konkurrerar mot varandra. ”I detta fall dödar celler som är identiska med sig själva”, säger Dr. Overholtzer. ”Vi har även sett fall där en cell har delat och en dottercell dödar den andra.”
utredare vet ännu inte om entos förekommer i friska, normala celler, men det är något som Dr. Overholtzer och hans lag fortsätter att studera.,
”varje gång du har ett nytt fönster i hur celldöd fungerar, särskilt ett program som du kan se pågår i en tumör, det är en verklig möjlighet att dyka in och se om du kan lära dig att manipulera det med målet att hitta nya cancerbehandlingsstrategier”, avslutar han.