Апоптоза (грч.απόπτωσις означава опадање) је обликпрограмиране ћелијске смрти који се јавља у физиолошким и патолошким процесима у организму.[2]Апоптоза је ограничена на појединачне ћелије, када сама ћелија спроводи програмирану смрт тј. извршава самоубиство и не јавља се запаљењска реакција. За разлику од ње коднекрозе долази до смрти великог броја ћелија више различитих ткива, као последица дејства страних фактора, при чему се јављазапаљење.
Апоптоза се среће као део нормалних процеса раста и развоја организма нпр. у току ембрионалног и феталног периода,органогенезе, када се уклањају ткива и ћелије који нису потребни, а обавили су своју улогу. У процесу сазревањаТ-лимфоцита утимусу се процесом негативне селекције уклањају аутореактивни Т-лимфоцити. Такође се и узапаљењском процесу апоптозом елеминишу ћелије укључене у овај процес нпр.неутрофили уакутном запаљењу,лимфоцити који су обавили своју улогу... Апоптоза је заступљена у ћелијама и ткивима која се брзо деле као што суентероцити-ћелије цревногепитела.
У патолошким процесима такође долази до активирања програмиране ћелијске смрти. Ћелије које су инфицираневирусом нпр. ћелије јетре-хепатоцити инфициране вирусомхепатитиса изврашавају ћелијско самоубиство (апоптозу). Када се услед дејства неког штетног фактора као што су зрачење, инфекција, хипоксија, туморска мутација, ћелија оштети у толикој мери да је поправка немогућа, а ћелија још увек живи, покреће се апоптоза и овакве ћелије изумиру. То је један вид одбрамбене реакције да би се спречио настанак дефектних ћелија које могу нпр. довести до тумора. Уопште немогућност ћелија да изврше апоптозу је један од битнијих фактора у настанку тумора. Тако нпр.онкогенbcl-2 који се јавља код некихлимфома илеукемија инхибише апоптозу и тако продужава животни век туморских ћелија
Апоптоза је активан процес, за који је потребна синтеза ензима и протеина, који учествују у њему. Програмирана ћелијска смрт је записана у ћелијскомгеному и може се активирати:
дејством активишућих супстанци, које се везују зарецепторе ћелијске мембране или једра
Апоптоза се може индуковати факторима спољашње средине или унутрашњим ћелијским факторима.
Факотори спољашње средине могу активирањем одређених рецептора покренути процес програмиране ћелијске смрти. Активацијом ових рецептора покрећу се механизни који преносе сигнале одћелијске мембране доједра ћелије. Рецептори се активирају услед везивања одређених супстанци (лиганди) за одређене рецепторе ћелијске мембране. Најпознатији мембрански рецептори за апоптозу су рецептори зафакторе некрозе тумора (фактор некрозе тумора је цитокин који се ствара у процесу запаљења). Неке супстанце нпр.глукокортикоиди се везују директно за рецепторе у једру (могу проћи криз ћелијску мембрану јер су липофилни). Као резултат ових процеса синтетишу се одређени протеини који активирају процес смрти ћелије.
Цитотоксични Т-лимфоцити су ћелије одбрамбеног система које су задужене за борбу углавном против вируса. Уколико је нека ћелија инфицирана вирусом, цитотоксични лимфоцити је уништавају на више начина. Један од њих је и активација апоптозе. Они на својој мембрани поседују супстанцу Фас (енгл.Fas)лиганд, која везивањем за Фас рецепторе циљне ћелије доводе до појаве сигнала који доводе до апоптозе.
Од унутарћелијских фактора битна је група гена која регулишећелијски циклус.За процес деобе (пролиферације) ћелије потребно је дејствоc-myc гена заједно са још једнимфактора раста.C-myc ген покреће процес деобе, али је потребан и додатни сигнал који дају фактори раста. Уколико овај сигнал изостане, ћелија добија сигнал за почетак деобе, али подршка изостаје па долази до контрадикторних сигнала услед чега се покреће апоптоза.У контроли ћелијске деобе укључен је иген п53 (енгл.p53), који се још зове чувар генома. Ген п53 припада групитумор супресорских гена (спаречава настанак тумора) и уколико дође до оштећења ћелија или грешака у процесу ћелијске деобе може да заустави њихову деобу (митозу) у фази Г1, док се грешке не поправе, а ако се оне не могу поправити покреће апоптозу. Његовом мутацијом могу настати неки тумори као нпр.тумор дебелог црева.
У овој фази се активишу супстанце које доводе до појаве сигнала смрти (летални сигнали). Оне могу покренути процесе апоптозе или их блокирати и одложити смрт ћелије.
Апоптоза лево:здрава ћелија десно:оштећена ћелија 1 почетак апоптозе 2 ћелија почиње да се снежурава (разградња цитоскелета и једра) 3 формирање апоптотских тела и њихова фагоцитоза 4 ћелија је у потпуности фагоцитована
Сигнали смрти се могу пренети директно путем специфичних протеина или индиректно, активацијом протеина који регулишу функцијумитохондрија на митохондрије, изазивајући повећану пропустљивост спољашње и унутрашње мембране митохондрија.Повећање пропустљивости мемрана митохондрија је прећена ослобађањемцитохрома ц који покреће апоптозу. Цитохром ц се ослобађе и после оштећења митохондрија дејством хемијских и физичких фактора.
Пропустљивост митохондријалне мембране регулишу и друге супстанце нпр. молекулиенгл.Bcl-2 групе, који кодира истоимена група гена. Појавом овигонкогена (гени кији подстичу настанак тумора) спречава се апоптоза, што може довести до настанка туморских ћелија.
Сви различити механизми настанка апоптозе завршавају се активацијом ћелијских протеолитичких ензима, каспаза, којима се ћелија разлаже и формирају апоптотска тела.
Ензими каспазе су протеолитички ензими који цепајупептидну везу иза остатакааспарагинске киселина. Постоји више од 10 врста ових ензима који се нормално налазе у неактивном облику, а активација првог протеина у низу покреће реакцију којом се сви активирају. Ове протеазе доводе до фрагментације протеинацитоскелета и једра. Такође ови ензими активирају и неактивне деоксирибонуклеазе које доводе до разлагањаДНК молекула. На тачно одређеним местима долази до цепањахроматина на мање фрагменте.Услед дејства свих ових ензима настају апоптотска тела. То су малу фрагменти цитоплазме са деловимаорганела и једра.
Апоптотска тела се уклаљају процесомфагоцитозе од странемакрофага. У процесу апоптозе и формирања апоптотских тела делови ћелија се не ослобађају у околно ткиво и не долази дозапаљења.
Поремећаји у регулацији процеса програмиране ћелијске смрти
Услед смањене активности гена п53, смањеног везивања Фас [[лиганд (биохемија)|лиганда] за рецепторе је смањена индукција апоптозе. То може довести до настанкатумора,аутоимуних болести итд.
