in de tijd die u nodig heeft om dit artikel te lezen, zullen miljoenen van uw lichaamscellen gestorven zijn via een zelfvernietigingsmechanisme dat bekend staat als geprogrammeerde celdood. Dit proces maakt deel uit van de normale gezonde functie van uw lichaam en wordt gebruikt om cellen te elimineren die niet langer nodig zijn of die zodanig zijn beschadigd dat hun voortbestaan een bedreiging kan zijn.
tijdens onze ontwikkeling van enkel bevruchte cellen tot embryo ‘ s en verder, speelt geprogrammeerde celdood een essentiële rol bij het beeldhouwen van anatomische structuren.
het helpt om alle delen van ons lichaam te vormen van onze vingers en tenen (stervende cellen nemen de banden tussen de vingers en tenen weg als we ons ontwikkelen) tot het complexe netwerk van verbindingen tussen de neuronen in onze hersenen. Voor het zich ontwikkelende embryo is de dood van sommige cellen net zo belangrijk als het overleven van anderen.Wanneer we volgroeid zijn, speelt geprogrammeerde celdood een belangrijke rol in de continue vernieuwing van weefsel zoals beenmerg en het slijmvlies van de darm. Het doet ook dienst als toezichtsmechanisme – wieden uit cellen die door virale besmetting of genetische verandering zijn gecompromitteerd.
apoptose, een van de belangrijkste mechanismen van geprogrammeerde celdood, ontleent zijn naam aan het Griekse woord dat gebruikt wordt om het vergieten van bladeren of bloemblaadjes te beschrijven. Het werd voor het eerst geïdentificeerd in het midden van de 19e eeuw, maar onze moderne begrip van het dateert uit 1972 en het baanbrekende werk van John Kerr, Andrew Wyllie en Alastair Currie, dan werken aan de Universiteit van Aberdeen.
zuiver verwijderingssysteem
zij toonden aan dat tijdens dit proces de inhoud van een dode cel netjes wordt verpakt om te worden opgenomen voor recycling door gespecialiseerde witte bloedcellen. Dit zeer effectieve afvalverwijderingssysteem is belangrijk omdat elke lekkage uit de celinhoud schade aan het omliggende weefsel kan veroorzaken door ontsteking te veroorzaken.We weten nu dat het proces van apoptose een complexe keten van gebeurtenissen is waarbij veel verschillende enzymen en eiwitten betrokken zijn. Het begint met een signaal dat er iets mis is met de cel of dat het overbodig is geworden. Soms wordt het signaal om te sterven geproduceerd door het immuunsysteem, maar het kan ontstaan vanuit de gedoemde cel zelf.
het bericht dat de cel moet afsterven cascades vervolgens naar beneden om enzymen te activeren, genaamd caspasen, die in de cel hebben gelegen. Deze “beulen” beginnen dan het proces van de ontmanteling van de cel volgens een genetisch gecodeerd programma, en het drama ontvouwt zich volgens een vooraf bepaalde volgorde.
echter, net zoals het belangrijk is dat ongewenste of potentieel schadelijke cellen worden verwijderd, is het ook essentieel dat gezonde cellen niet onnodig worden geëlimineerd. Cellen produceren daarom ook overlevingssignalen die het bericht om zelfmoord te plegen kunnen verstoren, en het is de verfijnde balans tussen signalen voor dood en overleving die uiteindelijk het lot van een cel bepalen.
verstoord evenwicht
bij kanker wordt het delicate evenwicht tussen celdeling en celdood verstoord ten gunste van te veel deling en te weinig dood. Verstoring van apoptose komt voor bij alle kankers, aangezien de ongecontroleerde proliferatie van cellen die kenmerkend is voor de ziekte – bijvoorbeeld het veroorzaken van tumoren – gewoonlijk een trigger zou zijn voor het initiëren van het apoptose zelfvernietigingsprogramma.
normaal functionerende apoptose zou daarom leiden tot de dood van kankercellen voordat ze enig kwaad zouden kunnen doen. Maar in plaats daarvan onderdrukken kankercellen apoptose door ofwel de signalen te verstoren die de cel vertellen zichzelf te vernietigen of door de signalen te verhogen die hem vertellen te overleven.
de onderdrukking van apoptose door kankercellen kan de behandeling bemoeilijken omdat dergelijke cellen per definitie moeilijker te doden zijn. Nochtans, hangen kanker van inactieve apoptotic wegen voor hun overleving af en dit is een kwetsbaarheid die in de behandeling van kanker kan worden uitgebuit. Reactiveer deze routes en de kankercellen kunnen sterven.
onderzoekers hebben reeds kankermedicijnen ontwikkeld die dit kunnen doen, hetzij door het onderdrukken van overlevingssignalen, hetzij door het herstellen van de functie van sterfte veroorzakende, met veelbelovende resultaten.
dit werk staat nog in de kinderschoenen en een belangrijke uitdaging is de enorme verscheidenheid aan manieren waarop kankercellen apoptose kunnen verstoren – gebruik een geneesmiddel om een van deze af te snijden en de kankercellen kunnen, hydra-achtig, overleven door een ander te gebruiken.
niettemin hebben we de afgelopen vier decennia een lange weg afgelegd en naarmate we ons begrip van de complexe circuits van het apoptotische systeem verfijnen, zullen de effectievere kankerbehandelingen worden ontwikkeld.