Apoptoosi

Apoptoosi on ohjelmoitu solukuoleman muoto, jossa solu kuolee hallitusti ilman akuutin tulehduksen syntymistä. Se on keskeinen kehityksessä, kudosten homeostaassa ja solujen määrän säätelyssä aikuisessa elimistössä. Apoptoosi eroaa nekroosista, joka on epäjärjestäytynyt ja usein tulehduksellinen solukuolema.

Solukuoleman pääreitit muodostuvat ekstrinsisestä ja intrinsisestä polusta. Ekstrinsinen reitti käynnistyy kuolemanreseptoreiden, kuten Fas/CD95:n tai TNF-reseptorin, aktivoitumisesta. Adaptorproteiinien FADD:n avulla rekrytoidaan procaspase-8/10, mikä johtaa aktivoitumiseen ja lopulta execution-caspasien, kuten caspase-3, aktivoitumiseen. Intrinsinen reitti reagoi solusisäisiin stressitekijöihin; mitokondriot menettävät kalvon eheytensä, Bak/Bax muodostavat kanavan ja Cytochrome c vapautuu. Apaf-1:n muodostama apoptosomi aktivoi caspase-9:n, joka edelleen käynnistää execution-caspases.

Morfologisesti apoptoosi näkyy solun koon pienenemisenä, kromatiinin kondensaationa, tumakuvan siirtyminä, solukalvon blebbinginä sekä apoptoottisten kappaleiden muodostumisena. Nämä kappaleet fagosytoidaan pääasiassa fagosyyteillä ilman voimakasta tulehdusreaktioa.

Säätelevät mekanismit sisältävät Bcl-2-perheen proteiineja, inhihitoria of apoptosis (IAP) sekä p53-proteiinin, joiden tasapaino määrää solujen kohtalon. Apoptoosin häiriöt liittyvät moniin sairauksiin; liiallinen solukuolio voi edistää neurodegeneratiivisia tiloja, kun taas liian vähäinen kuolema voi tukea syövän kehittymistä. Tutkimuksessa käytetään menetelmiä kuten TUNEL-merkintä ja Annexin V -testi solukuoleman havaitsemiseksi.

Apoptoosi on keskeinen tutkimusalue biolääketieteessä ja tarjoaa mahdollisuuksia terapioihin: lisätä kuolemista syövissä tai estää solukuolemaa degeneratiivisissa sairauksissa.