Apoptose

Apoptose (gr. apo - ivei fra, bort fra; ptosis - falle) - Kontrollert celledød hos dyr. Selektiv fjerning av uønskede celler som skrumper inn, og det skjer kondensering av kromatin og desintegrering av cytoskjelettet. Det opprinnelige greske ordet referer seg til kronblad som faller av blomsten eller blad som faller av trærne. Det finnes gener som har til oppgave å eliminere undøvendige og skadete celler.  Apoptose skjer også som en naturlig utviklingsprosess under fosterutviklingen hos dyr for å kunne tilpasse cellevev og organer innenfor en ytre fastlagt struktur. 

I dyreceller som gjennomgår apoptose kondenseres og fragmenteres kromatin og nukleosomer. Mitkondriemembranen får lekkasjer, det blir dannet reaktive oksygenforbindelser og  cellemembranen får utvekster. Nærliggende celler fjerner den døde cellen, hvor immunsystemet også spiller en viktig rolle. Caspase er et enzym, en protease,  som dannes under apoptose. Planteceller har ikke apopotose, noe som bl.a. skyldes celleveggen og de mangler caspase, men har en prosess som ligner i form av programmert kontrollert celledød. Imidlertid brukes begrepene programmert celledød og apoptose om hverandre, selv om det er forskjeller i prosessen hos forskjellige organismegrupper.

Hos mennesker og dyr (mennesket er også et dyr) er det mange milliarder av celler som blir dannet hver dag, de utvikles og spesialiseres til sine oppgaver, og et ca. tilsvarende antall celler gjennomgår kontrollert celledød. Celledød er del av en naturlig utviklingsprosess hos celler, men er også en viktig mekanisme for å fjerne celler som er skadet, feil under celledeling, celler som har feil i genomet, eller celler som har blitt infisert med bakterier eller virus.Apoptose fjerner skadete og unødvendige celler og resirkulerer nedbrytningsproduktene (aminosyrer, nukleotider) slik at de kan benyttes til ny celledling og vekst av celler. Celler som produserer antistoffer mot kroppens egne celler og som kan gi autoimmunsykdom blir fjernet ved apoptose. Det samme gjelder celler med skader i DNA, celler med mutasjoner, virusinfiserte celler, samt celler skadet av diverse stress som varme, kulde og stråling.

Under metamorfose hos amfibier fra et liv i vann som rumpetroll til et liv på land som frosk eller padde er det celledød i nedbrytning av halen hos rumpetroll, og nydannelse av celler. Cellevev mellom fingre og tær hos mennesker blir fjernet under fosterutviklingen. Utvikling av fingre og tær fra stubbe- og klumpeformete utvekster i embryo skjer ved at celler dør mellom fingerbeina. Det samme skjer i kyllingembryo hvor tærne atskilles, men ikke hos andefugl fjernes det ikke og fungerer som svømmeføtter. I prosessen deltar beinmorfogenetisk protein 4 (BMP4) sammen med gremlin. Den månedlige fjerning cellene i livmorveggen hos fertile kvinner (menstruasjon) skjer via apoptose.

I immunsystemet er det behov for å kunne fjerne skadete og infiserte celler. En mekanisme skjer ved at immunceller skiller ut tumornekrosefaktor alfa (TNFα) som binder seg til en reseptor på utsiden cellemembranen og signalet overføres til cytosol på siden. Tumornekrosefaktorer er også proteiner som deltar i regulering av cellesyklus. Signalet blir overført fra TNF-reseptoren til et protein på innsiden av cellemembranen, et TNF-reseptorassosisert dødsdomene (TRADD). Dette er starten på en kaskade med proteolyttiske enzymreaksjoner. Det skjer en aktivering av caspase 8. Cytokrom c skilles ut fra mitokondrier. Cytokrom c  i cytosol l danner sammen med proteinet APAF-1 en stor proteinstruktur kalt apoptosom som omdanner procaspase 9 til aktivt caspase 9 som deltar videre i apoptose.

Tumorsupressorproteinet P53 deltar i apoptose og fjerning av celler med skader og mutasjoner i genomet.

Fjerning av celler er en kontrollert og nøye styrtprosess, og feil i mekanismen for celledød og fjerning av celler kan gi opphav til flere sykdommer. 

Nobelprisen i fysiologi eller medisin i 2002 ble tildelt Sydney Brenner, H Robert Horvitz og John E Sulston for oppdagelsen av genetiske regulering av organutvikling og programmert celledød hos rundormen Caenorhabditis elegans. C. elegans har 1030 kroppsceller i embryo, og under embryogenesen dør 131 av dem 131.

Tilbake til hovedside

Publisert 4. feb. 2011 10:08 - Sist endret 12. des. 2022 15:11