v době, kdy si přečtete tento článek, miliony buněk vašeho těla zemřou prostřednictvím autodestrukčního mechanismu známého jako programovaná buněčná smrt. Tento proces je součástí normální zdravé funkce vašeho těla a používá se k odstranění buněk, které již nejsou potřeba nebo které byly poškozeny takovým způsobem, že jejich další existence může být hrozbou.
během našeho vývoje od jednotlivých oplodněných buněk k embryím a dále hraje programovaná buněčná smrt zásadní roli při sochařství anatomických struktur.
pomáhá tvořit všechny části našeho těla od našich prstů a prstů (umírající buňky odebírají popruh mezi číslicemi, jak se vyvíjíme), až po komplexní síť spojení mezi neurony v našem mozku. Pro vyvíjející se embryo je smrt některých buněk stejně důležitá jako přežití ostatních.
když jsme plně dospělí, programovaná buněčná smrt hraje důležitou roli v neustálé obnově tkáně, jako je kostní dřeň a výstelka střeva. Působí také jako mechanismus dohledu-odplevelování buněk, které byly ohroženy virovou infekcí nebo genetickou mutací.
apoptóza, jeden z hlavních mechanismů programované buněčné smrti, získává své jméno z řeckého slova používaného k popisu vylučování listů nebo okvětních lístků. Poprvé byl identifikován v polovině 19. století, ale naše moderní chápání pochází z roku 1972 a průkopnické práce Johna Kerra, Andrewa Wyllieho a Alastaira Currieho, poté pracoval na univerzitě v Aberdeenu.
čistý systém likvidace
ukázali, že během tohoto procesu je obsah mrtvé buňky úhledně zabalen, aby byl absorbován pro recyklaci odbornými bílými krvinkami. Tento velmi účinný systém likvidace odpadu je důležitý, protože jakýkoli únik z obsahu buňky by mohl způsobit poškození okolní tkáně vyvoláním zánětu.
nyní víme, že proces apoptózy je komplexní řetězec událostí, který zahrnuje mnoho různých enzymů a proteinů. Začíná to signálem, že s buňkou je něco špatně, nebo že se stala nadbytečnou. Někdy je signál k úmrtí produkován imunitním systémem,ale může vzniknout zevnitř samotné odsouzené buňky.
zpráva, že buňka musí zemřít, pak kaskáduje dolů, aby aktivovala enzymy, nazývané kaspázy, které v ní ležely spící. Tito „popravčí“ pak zahájí proces demontáže buňky podle geneticky kódovaného programu a drama se odvíjí podle předem stanovené sekvence.
stejně jako je důležité, aby byly odstraněny nežádoucí nebo potenciálně škodlivé buňky, je také nezbytné, aby zdravé buňky nebyly zbytečně eliminovány. Buňky proto také produkují signály přežití, které jsou schopny narušit zprávu o spáchání sebevraždy, a právě vyladěná rovnováha mezi signály smrti a přežití nakonec určuje osud buňky.
narušená rovnováha
u rakoviny je rozhodující, že křehká rovnováha mezi buněčným dělením a buněčnou smrtí je narušena ve prospěch příliš velkého dělení a příliš malého úmrtí. Narušení apoptózy je společné pro všechny druhy rakoviny, protože nekontrolovaná proliferace buněk, která je charakteristická pro toto onemocnění – například způsobující nádory-by obvykle byla spouštěčem zahájení programu sebedestrukce apoptózy.
normálně fungující apoptóza by proto vedla ke smrti rakovinných buněk dříve, než by mohly ublížit. Místo toho však rakovinné buňky potlačují apoptózu buď narušením signálů, které buňce říkají, aby se zničila, nebo zvýšením signálů, které jí říkají, aby přežila.
potlačení apoptózy rakovinnými buňkami může ztěžovat léčbu, protože podle definice jsou tyto buňky obtížnější zabít. Rakoviny však závisí na neaktivních apoptotických cestách pro jejich přežití, což je zranitelnost, kterou lze využít při léčbě rakoviny. Reaktivujte tyto cesty a rakovinné buňky mohou zemřít.
vědci již vyvinuli léky proti rakovině, které to dokážou buď potlačením signálů přežití, nebo obnovením funkce těch, které vyvolávají smrt, se slibnými výsledky.
tato práce je stále v počátcích a jednou z hlavních výzev, kterou je třeba překonat, je celá řada různých způsobů, jakými rakovinné buňky narušují apoptózu – použijte lék k odříznutí jednoho z nich a rakovinné buňky mohou, jako hydra, přežít tím, že začnou používat jiný.
přesto jsme za poslední čtyři desetiletí urazili dlouhou cestu a jak zdokonalujeme naše chápání komplexních obvodů apoptotického systému, bude vyvinuta účinnější léčba rakoviny.