Apoptosis

Chia sẻ: Nguyễn Thị Phương Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

145
lượt xem 26
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Apoptosis Đối với mọi tế bào, có một thời gian để sống và thời gian chết. Có hai cách thức mà các tế bào chết:Họ bị giết bởi các tác nhân gây hại. Chúng được gây ra để tự tử.Chết do chấn thươngTế bào đang bị hư hỏng do chấn thương, chẳng hạn nhưcơ thiệt hại tiếp xúc với hóa chất độc hại trải qua một loạt đặc điểm của những thay đổi.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Apoptosis

Apoptosis Đối với mọi tế bào, có một thời gian để sống và thời gian chết. Có hai cách thức mà các tế bào chết: Họ bị giết bởi các tác nhân gây hại.  Chúng được gây ra để tự tử.  Chết do chấn thương Tế bào đang bị hư hỏng do chấn thương, chẳng hạn như cơ thiệt hại  tiếp xúc với hóa chất độc hại  trải qua một loạt đặc điểm của những thay đổi: Họ (và các bào quan của họ như ty thể ) bị sưng (vì khả năng của các  màng tế bào để điều khiển việc thông qua các ion và nước bị phá vỡ). Các tế bào nội dung rò rỉ ra ngoài, dẫn đến  viêm của các mô xung quanh.  Chết do tự tử Tế bào đang gây ra để tự tử: co lại;  phát triển blebs bong bóng giống như trên bề mặt của họ;  có chất nhiễm sắc (ADN và protein) trong hạt nhân xuống cấp của họ;  đã phá vỡ các ty lạp thể của họ với việc phát hành của cytochrome c ;  đột nhập vào nhỏ, mảnh vỡ màng bọc,;  phát hành (ít nhất là trong các tế bào động vật có vú) ATP và UTP .  Những kết nucleotide với thụ trên lang thang thực bào các tế bào như các  đại thực bào và tế bào đuôi gai và thu hút họ đến các tế bào chết (một " tìm-me "tín hiệu"). Các phospholipid phosphatidylserine , thường ẩn trong màng tế bào,  được tiếp xúc trên bề mặt. Điều này " ăn tôi "tín hiệu là bị ràng buộc bởi các thụ thể khác trên các  đại thực bào mà sau đó nhấn chìm các mảnh vỡ tế bào.
Các thực bào các tế bào tiết ra cytokine mà ức chế viêm nhiễm (ví  dụ, IL-10 và TGF-β ) Các mô hình của các sự kiện trong cái chết do tự tử như vậy là có trật tự mà quá trình này thường được gọi là lập trình tế bào chết hoặc PCD . Bộ máy tế bào của tế bào chết được lập trình hóa ra là như nội tại để các tế bào như, nói, nguyên phân . Lập trình tế bào chết cũng được gọi là apoptosis . (Không có sự đồng thuận vẫn chưa về cách phát âm nó, một số nói APE sis TOE oh , một số nói uh POP sis tuh .) Tại sao một tế bào phải tự tử? Có hai lý do khác nhau. 1. Lập trình chết tế bào là cần thiết cho sự phát triển đúng như nguyên phân là. Ví dụ: Việc tái hấp thu của đuôi con nòng nọc tại thời điểm biến thái của nó  thành một con ếch xảy ra bởi sự tự hủy diệt. Sự hình thành của các ngón tay và ngón chân của thai nhi cần phải loại  bỏ, bởi apoptosis, của mô giữa chúng. Các sloughing tắt của các lớp lót bên trong của tử cung (nội mạc tử  cung) khi bắt đầu kinh nguyệt xảy ra bởi sự tự hủy diệt. Sự hình thành của các kết nối thích hợp ( các khớp thần kinh ) giữa các  tế bào thần kinh trong não đòi hỏi rằng các tế bào dư thừa được loại bỏ bởi sự tự hủy diệt 2. Lập trình chết tế bào là cần thiết để tiêu diệt các tế bào đại diện cho một mối đe dọa đến tính toàn vẹn của sinh vật. Ví dụ: Các tế bào bị nhiễm virus Một trong những phương pháp độc tế bào lympho T (CTLs) giết chết các tế bào bị nhiễm virus là bằng cách gây [apoptosis sơ đồ của cơ
chế ]. (Và một số virus gắn kết biện pháp đối phó để ngăn chặn nó - Link ) Các tế bào của hệ miễn dịch Là trung gian tế bào phản ứng miễn dịch suy yếu dần, các tế bào effector phải được loại bỏ để ngăn chặn chúng tấn công các thành phần cơ thể. CTLs gây ra apoptosis trong mỗi khác và ngay cả trong bản thân mình. Khiếm khuyết trong bộ máy apoptosis được liên kết với các bệnh tự miễn như lupus ban đỏ và viêm khớp dạng thấp . Thiệt hại các tế bào với ADN Thiệt hại đối với hệ gen của nó có thể gây ra một tế bào để phá vỡ hợp phát triển phôi thai dẫn đến khuyết tật bẩm sinh  để trở thành ung thư.  Các tế bào phản ứng với thiệt hại DNA bằng cách tăng sản xuất của họ về p53 . p53 là một tiềm năng cảm ứng của apoptosis. Có bất cứ thắc mắc rằng đột biến ở p53 gen, sản xuất một loại protein bị khiếm khuyết, như vậy thường được tìm thấy trong các tế bào ung thư (mà đại diện cho một mối đe dọa nguy hiểm cho cơ thể nếu được phép sống)? Tế bào ung thư Bức xạ và hóa chất sử dụng trong điều trị ung thư gây chết tế bào trong một số loại tế bào ung thư. Điều gì làm cho một tế bào quyết định tự tử? Sự cân bằng giữa: việc thu hồi các tín hiệu tích cực, đó là tín hiệu cần thiết cho sự sống còn  tiếp tục, và nhận được tín hiệu tiêu cực.  Thu hồi các tín hiệu tích cực Sự tồn tại tiếp tục của hầu hết các tế bào yêu cầu họ nhận được sự kích thích liên tục từ các tế bào khác, cho nhiều kết dính tiếp tục, với bề mặt mà họ đang phát triển. Một số ví dụ về các tín hiệu tích cực: Các yếu tố tăng trưởng tế bào thần kinh  Interleukin-2 ( IL-2 ), một yếu tố cần thiết cho sự nguyên phân của tế  bào lympho
Tiếp nhận âm tín hiệu tăng mức độ oxy hóa trong tế bào  thiệt hại cho DNA của các oxy hóa hoặc các chất khác như  o ánh sáng t ử ngoại o X-quang o thuốc hóa học trị liệu tích tụ các protein không gấp đúng vào của họ đúng cấu trúc đại học  các phân tử liên kết với thụ thể cụ thể trên bề mặt tế bào và các tín hiệu  di động để bắt đầu chương trình tự hủy diệt. Những cái chết kích hoạt bao gồm: o Yếu tố hoại tử khối u-alpha ( TNF-α ) là liên kết với các receptor TNF ; o Lymphotoxin (còn gọi là TNF-β) mà cũng liên kết với các receptor TNF ; o Fas phối tử ( FasL ), một phân tử có liên kết với một bề mặt tế bào thụ thể có tên là Fas (cũng gọi là CD95 ). Các cơ chế của Apoptosis Có 3 cơ chế khác nhau mà một tế bào tự sát bằng cách tự hủy diệt. 1. Một tạo ra bởi các tín hiệu phát sinh bên trong tế bào; 2. khác gây ra bởi kích hoạt cái chết liên kết với các thụ thể trên bề mặt tế bào: o TNF-α o Lymphotoxin o Fas phối tử ( FasL ) 3. Một thứ ba có thể được kích hoạt bởi nguy hiểm loài oxy phản ứng . 1. Apoptosis kích hoạt bởi tín hiệu nội bộ: việc hoặc ti thể con đường nội tại Trong một tế bào  khỏe mạnh, màng ngoài của ti thể của nó hiển thị các protein Bcl-2 trên bề mặt của họ. Bcl-2 ức chế apoptosis.
Nội bộ thiệt hại cho tế bào  o gây ra một protein có liên quan, Bax , để di chuyển đến bề mặt của ty thể, nơi nó ức chế tác dụng bảo vệ của Bcl-2 và chèn nó vào lỗ đục lỗ màng ngoài ti thể trong đó và gây ra o cytochrome c để rò rỉ ra ngoài.  Các c cytochrome phát hành liên kết với các protein Apaf-1 ("yếu tố kích hoạt apoptosis protease-1"). Sử dụng năng lượng được cung cấp bởi ATP ,  tổng hợp các mẫu apoptosomes .  Các liên kết apoptosomes đến và kích hoạt caspase-9 .  Caspase-9 là một trong một gia đình của hơn một chục caspases. Họ là  tất cả protease . Họ lấy tên của họ, vì họ tách protein - chủ yếu là mỗi khác - ở acid aspartic ( Asp ) dư lượng). Caspase-9 sẽ tách và, khi làm như vậy, kích hoạt caspases khác (caspase-  3 và -7). Việc kích hoạt của những "hành quyết" caspases tạo ra một dòng thác  mở rộng hoạt động phân giải protein (chứ không phải như vậy trong quá trình đông máu và bổ sung kích hoạt) mà dẫn đến o tiêu hóa của protein cấu trúc trong tế bào chất, o sự xuống cấp của ADN nhiễm sắc thể, và thực bào của tế bào.  2. Apoptosis kích hoạt bởi tín hiệu bên ngoài: các đường thụ bên ngoài hoặc tử vong Fas và các thụ thể TNF là protein màng tách rời với các lĩnh vực thụ  của họ tiếp xúc ở bề mặt của tế bào ràng buộc của các bổ sung activator chết ( FasL và TNF tương ứng)  phát đi một tín hiệu để các tế bào chất dẫn đến kích hoạt caspase 8  caspase 8 (như caspase 9) bắt đầu một đợt hàng đầu để kích hoạt caspase  thực bào của tế bào.  Ví dụ (bên phải): Khi các tế bào T độc tế bào nhận (gắn vào) mục tiêu của họ, họ sản xuất nhiều hơn FasL ở bề mặt của họ. 
Này liên kết với các Fas trên bề mặt tế bào đích dẫn đến cái chết của  mình bằng cách tự hủy diệt. Những bước đầu trong apoptosis có thể đảo ngược - ít nhất là trong C. elegans . Trong một số trường hợp, cuối cùng phá hủy các tế bào được đảm bảo chỉ với engulfment của mình bằng cách thực bào một. 3. Một poptosis- Tôi nducing F diễn viên ( AIF ) Tế bào thần kinh, và có lẽ các tế bào khác, có một cách khác để tự hủy đó - không giống như hai đường dẫn được mô tả ở trên - không sử dụng caspases. Apoptosis-inducing nhân tố ( AIF ) là một protein mà là bình thường nằm trong khoang liên màng của ty thể . Khi tế bào sẽ nhận được một tín hiệu nói với nó rằng nó là thời gian để chết, AIF được phát hành từ các ty lạp thể (như việc phát hành của cytochrome c  trong con đường đầu tiên ); di chuyển vào nhân;  liên kết với ADN, mà  gây ra sự tàn phá của DNA và tế bào chết.  Apoptosis và ung thư Một số virus có liên quan với bệnh ung thư sử dụng thủ đoạn để ngăn ngừa apoptosis của các tế bào họ đã chuyển đổi . Một số virus u nhú ở người ( HPV ) đã được liên quan đến gây ung thư  cổ tử cung. Một trong số đó sản xuất một loại protein ( E6 ) mà gắn kết và bất hoạt các promoter apoptosis p53 . Epstein-Barr virus ( EBV ), nguyên nhân của bạch cầu đơn nhân và  liên kết với một số tế bào bạch huyết o sản xuất protein tương t ự như Bcl-2 o sản xuất một protein gây ra các tế bào tăng cường sản xuất riêng của Bcl-2. Cả những hành động này làm cho các tế bào khả năng chống apoptosis (vì thế cho phép một tế bào ung thư để tiếp tục sinh sôi nảy nở). Ngay cả các tế bào ung thư được sản xuất mà không có sự tham gia của virus có thể có thủ thuật để tránh làm chết tế bào.
Một số bệnh bạch cầu tế bào B và tế bào bạch huyết thể hiện mức độ  cao của Bcl-2 , do đó ngăn chặn tín hiệu apoptosis họ có thể nhận được. Các cấp độ cao kết quả của một sự chuyển của 2 BCL- gen vào một enhancer khu vực sản xuất kháng thể. [ Thảo luận ]. U ác tính (loại nguy hiểm nhất của ung thư da) tránh các tế bào  apoptosis bằng cách ức chế sự biểu hiện của gen mã hóa Apaf-1 . Một số bệnh ung thư tế bào, đặc biệt là phổi và các tế bào ung thư ruột  kết, tiết cao cấp của một "mồi nhử" phân tử hòa tan trong đó liên kết với FasL, cắm nó lên để nó có thể không ràng buộc Fas.Vì vậy, các tế bào T độc tế bào (CTL) không có thể giết chết các tế bào ung thư của cơ chế hiển thị ở trên . tế bào ung thư khác thể hiện mức độ cao của FasL , và có thể giết bất kỳ  tế bào gây độc tế bào T (CTL) mà cố gắng để giết chúng vì CTL cũng bày tỏ Fas (nhưng được bảo vệ từ FasL riêng của họ). Apoptosis trong hệ thống miễn dịch Các phản ứng miễn dịch với một kẻ xâm lược nước ngoài liên quan đến sự gia tăng của tế bào lympho - T và / hoặc các tế bào B [ Link ]. Khi công việc của họ được thực hiện, họ phải được loại bỏ chỉ để lại một dân số nhỏ các tế bào bộ nhớ [ Link ]. Điều này được thực hiện bởi sự tự hủy diệt. Rất hiếm khi gặp phải với con người khuyết tật di truyền ở apoptosis. Một trong những phổ biến nhất là một đột biến ở gen cho Fas, nhưng đột biến ở gen cho FasL hoặc thậm chí một trong những caspases đôi khi nhìn thấy. Trong mọi trường hợp, vấn đề di truyền tạo ra hội chứng tự miễn lymphoproliferative hoặc ALPS. Các tính năng: sự tích tụ của tế bào lympho trong các hạch bạch huyết và lá lách mở  rộng cho họ rất nhiều. sự xuất hiện của dòng vô tính được autoreactive, đó là tấn công "tự" sản  xuất các thành phần rối loạn tự miễn dịch chẳng hạn như o thiếu máu tán huyết o giảm tiểu cầu sự xuất hiện của ung thư hạch - một bản sao ung thư của tế bào lympho. 
Trong hầu hết các bệnh nhân với ALPS, đột biến có trong các dòng mầm , có nghĩa là, mọi tế bào trong cơ thể của họ mang nó. Trong một vài trường hợp, tuy nhiên, đột biến là soma , đó là, đã xảy ra trong một tế bào tiền thân trong tủy xương. Những bệnh nhân này sau đó được ghép di truyền - với một số tế bào lympho rằng trải qua apoptosis bình thường và những người khác không. Loại thứ hai có xu hướng cạnh tranh với các cựu và phát triển để trở thành dân số lớn trong các hạch bạch huyết và máu. Apoptosis và AIDS Các dấu hiệu của bệnh AIDS ( hội chứng suy giảm miễn dịch mua lại ) là sự suy giảm số lượng của bệnh nhân CD4 + tế bào T (thường là khoảng 1000 mỗi đo vi (ml) của máu). CD4 + tế bào T chịu trách nhiệm trực tiếp hay gián tiếp (như tế bào helper ), cho tất cả các phản ứng miễn dịch. Khi số của họ giảm dưới đây khoảng 200 mỗi ml, bệnh nhân không còn khả năng gắn kết đáp ứng miễn dịch hiệu quả và bắt đầu chịu một loạt các bệnh nhiễm trùng nguy hiểm. Nguyên nhân gây ra sự biến mất của CD4 + tế bào T? HIV ( virus suy giảm miễn dịch của con người ) xâm nhập tế bào CD4 + T tế bào, và người ta có thể giả định rằng nó này bị nhiễm HIV là nguyên nhân gây tử vong lớn-off của các tế bào này. Tuy nhiên, xuất hiện không phải là thủ phạm chính. Ít hơn 1 trong 100.000 tế bào CD4 + T tế bào trong máu của bệnh nhân AIDS đang thực sự bị nhiễm virus. Vì vậy, những gì giết chết rất nhiều người không nhiễm CD4 + tế bào? Câu trả lời là rõ ràng: apoptosis. Các cơ chế không rõ ràng. Có một vài khả năng. Một trong số đó: Tất cả các tế bào T, cả hai bị nhiễm và không nhiễm , thể hiện Fas .  Biểu hiện của một gen HIV (gọi tắt là NEF ) trong một tế bào bị nhiễm  HIV gây ra o các tế bào để thể hiện mức độ cao của FasL t ại bề mặt của nó o trong khi ngăn chặn một sự tương tác với Fas riêng của mình từ gây ra nó để tự hủy. Tuy nhiên, khi các tế bào T nhiễm gặp một một không bị lây nhiễm (ví  dụ như trong một hạch bạch huyết), sự tương tác của FasL với Fas trên tế bào không bị nhiễm bệnh chết nó bằng cách tự hủy diệt.
Apoptosis và nội tạng cấy ghép Trong nhiều năm nó đã được biết rằng một số bộ phận của cơ thể như các khoang phía trước của mắt  các tinh hoàn  là "các trang web miễn dịch đặc quyền đặc lợi". Kháng nguyên trong các trang web này không gợi ra một phản ứng miễn dịch. Nó chỉ ra rằng các tế bào trong các trang web này khác với các tế bào khác của cơ thể trong đó họ thể hiện mức độ cao của F asL ở tất cả các lần. phản ứng kháng nguyên tế bào T Do đó, mà thể hiện Fas , sẽ bị giết chết khi họ vào các trang web này. (Đây là đảo ngược của các cơ chế được mô tả ở trên .) Phát hiện này đưa ra khả năng của một phương pháp mới ngăn ngừa loại bỏ tham nhũng . Nếu ít nhất là một số tế bào trên một cấy ghép thận, tim, gan, vv có thể được thực hiện để thể hiện mức độ cao của FasL, có thể bảo vệ những mảnh ghép từ cuộc tấn công của các tế bào T của máy chủtrung gian hệ thống miễn dịch tế bào . Nếu vậy, thì sự cần thiết hiện nay để điều trị với thuốc ức chế miễn dịch cho phần còn lại của cuộc sống của người nhận cấy ghép sẽ được giảm hoặc loại bỏ. Cho đến nay, kết quả trong các thí nghiệm động vật đã được hỗn hợp. lần cấy ghép thiết kế để thể hiện FasL đã cho thấy sự sống còn gia tăng cho thận nhưng không cho trái tim hoặc tiểu đảo Langerhans. Apoptosis trong nhà máy Nhà máy cũng vậy, có thể bật một hệ thống các tế bào chết được lập trình, ví dụ, trong một nỗ lực để ngăn chặn sự lây lan của virus. Cơ chế này khác với động vật mặc dù nó cũng liên quan đến một protease đó - caspases thích - sẽ tách các protein khác ở Asp (và số hiệu mạng ) dư lượng.
Kích hoạt của enzyme này phá hủy các không bào trung tâm , đó là theo sau sự tan rã của phần còn lại của tế bào.