Apoptoza, necroza și senescența

Apoptoza (gr."apoptosis"-caderea frunzelor) este un process de moarte celulalara programata, umata de modificari citologice caracteristice (markeri apoptotici) si mecanisme moleculare de semnalizare; este o forma de moarte celulara, urmata de micsorarea dimensiunilor celulei, condensarea si fragmentarea cromatinei, formarea de vezicule cu organitele celulare fara sa fie eliberata citoplasma extracelular.[3]

Termenul a fost introdus pentru prima data in 1972 de John Foxton Kerr in urma unor studii de microscopie electronica, la inceput a fost cunoscuta ca "necroza celulara programata".

Apoptoza poate sa apara cand o celula este deteriorata in urma unor defecte ale reparatiei, in urma unor infectii cu virusuri, sau in timpul unui stres. De asemenea apoptoza poate fi indusa in urma unor defecte ale materialului genetic in urma radiatiei ionizante (raze X, radiatii gamma s.a.) sau in urma actiunii unor substante chimice care impreuna actioneaza asupra genei de supresie al tumorii (gena p53). Declansarea apotozei poate fi data si de caile de semnalizare intracelulare sau de la tesuturile alaturate cu implicarea sistemului imunitar. In acest sens apoptoza indeplineste un rol important in echilibrul homeostazic al celulelor, astfel eliminandu-se celulele care nu mai sunt functionale sau care au acumulat multe substante toxice; in infectiile virale apoptoza impiedica raspandirea infectiei in celulele invecinate( celula intrata in apoptoza este digerata de macrofage, astfel se elimina toate resturile celulare inclusiv celula infectata cu virus).

Apoptoza indeplineste un rol important si in prevenirea cancerului. De exemplu: daca o celula este incapabila sa intre in apoptoza in urma unei mutatii, ori o inhibare a unei cai metabolice, poate duce la o continua diviziune si dezvoltarea tumorii. O gena a visusului papiloma interfereaza cu gena p53, gena cu o importanta mare in declansarea apoptozei, astfel ca celula nu poate declansa apoptoza si incepe sa se divida necontrolat dand nastere la cancerul de col uterin.[3]

In cazul infectiei cu virusul HIV 1, deletia de limfocite este rezultatul unui proces complex, in care legarea glicoproteinei gp120 de antigenul CD4 limfocitelor T. CD4 face celula sensibila la apoptoza, la a doua stimulare. Tinand cont de acest aspect, SIDA poate fi privit ca un dezechilibru intre viteza mortii celulelor limfocitare T CD4 si procesul de reinoire a acestor celule[2].

1.1. Homeostaza

Apoptoza joaca un rol important in homeostaza celulelor (pastrarea unui numar relativ constant a celulelor corpului). Celulele care sunt alterate sau functioneaza defectuos trebuie sa fie distruse urmata de o generare a noilor celule cu o functionare buna, aceasta fiind urmata de un echilibru intre celulele moarte si cele noi generate prin proliferare. Unii cercetatori propun un alt termen: "homeodinamie", acesta fiind mai apropiat de functia echilibrului celular. Daca acest echilibru celular este incalcat organismul poate acea 2 situatii: (wikipedia)

1. Celulele se divid mai repede decat sa moara -> apare tumoarea

2. Celulele se divid mai incet decat sa moare -> pierderi celulare

De aceea organismul trebuie sa detina un complex de procese de pastrare a homeostaziei, de aceea celula foloseste diferite cai de semnalizare celulara pentru mentinerea echilibrului celular. Perturbarea acestor cai de semnalizare duce la dezechilibrul homeostaziei si la dezvoltarea diferitelor boli.

1.2. Morfologia:

In urma cailor in cascada de semnalizare in inducerea apoptozei urmata de degradarea proteolitica a caspazelor celula isi schimba forma si morfologia, fiind usor de recunoscut la microscopul electronic:

1. celula se micsoreaza in dimensiuni si formeaza exvaginari rotunde ale membranei celulare in urma degradarii citosceletului de catre caspaze

2. Citoplasma devine densa si organitele apar condensate

3. Cromatina se condenseaza indepartandu-se de anvelopa nucleara (picnoliza)

4. Anvelopa nucleara este strangulata si ADN-ul din interiorul nucleului este fragmentat (in fragmente de pana la 200pb)-cariorrhesis. Nucleul este fragmentat in bucati mai mici - "corpuri cromatinice"(chromatin bodies).

1. http://www.sgul.ac.uk/depts/immunology/~dash/apoptosis/caspases.htm

2. Anca-Michaela Israil, "Biologie moleculara, prezent si perspective",Bucurestri, Ed.Humanitas,2000,496pg.

3. www.en.wikipedia.org/apoptosis

4. Jae A. Collins, Cynthia A. Schandl, et all,"major DNA fragmentation is a late event in apoptosis"The Journals of histochemistry and Cytochemistry,Vol45(7):923-934,1997

5. http://www.informatiamedicala.ro/dictionar-medical/n/necroza-osoasa-aseptica-4408.html

6. http://www.copewithcytokines.de/cope.cgi?key=necrosis

7. http://en.wikipedia.org/wiki/Necrosis

8. http://www.steve.gb.com/images/science/telomerase.png

9. Kirkwood, Th.B.L.,"Human senescence".Bio essays 1996; 18(12)p.1009-1016