apoptoza004

czynników wzrostu, poziom hormonów i cytokin, czynniki cytotoksyczne i fizyczno, uszkodzenia DNA, aktywacja określonych receptorów błonowych [53, 84, 92, 109, 170].

Komórka wchodząca na drogę apoptozy zwykle oddziela się od pozostałych komórek i podlega określonym zmianom morfologicznym i biochemicznym (tab. 23.1). Istotne zmiany morfologiczne w pierwszej kolejności obcjmująjądro komórkowa, które obkurcza się, a chromatyna ulega zagęszczeniu. Zagęszczona chromatyna przemieszcza się początkowo na obwód jądra (tzw. marginalizacja), a następnie wypełnia jądro, czyniąc je piknotycznym. Dochodzi do postępującej degradacji DNA, co w większości apoptotycznych komórek może doprowadzić do fragmentów' DNA oligo-i nukleosomowych, wykrywanych w toku elektroforezy w żelu agarozowym jako tzw. „drabinka”, której szczebelki odpowiadają około 200 parom zasad (pz) i ich wielokrotności [186, 229, 279]. W etapie poprzedzającym fragmentację jądra, komórki apopto-tyczne tracą znaczne ilości wody. Ta utrata wody, a wraz z nią elektrolitów' (1/3-1/2 objętości komórki w ciągu kilku minut) prowadzi do kondensacji materiału genetycznego, zmniejszenia się obszaru cyto-plazmy i ogólnie obkurczania się komórek oraz wzrostu ich gęstości. Większość organelli nie ulega istotnym zmianom morfologicznym poza poszerzaniem się ziarnistej siateczki śródplazmatycznej i aparatu Golgiego [49, 84, 109, 254]. Obkurczaniu oraz fałdowaniu błony komórkowej zwykle towarzyszy tw orzenie drobnych uwypukleń (ang. blebbing) na jej powierzchni. Charakterystyczną zmianą jest przemieszczanie się części cząsteczek fosfatydyloseryny z wewnętrznej do zewnętrznej warstwy błony komórkowej zaburzając jej symetrię [66, 161]. W następnym etapie dochodzi do fragmentacji jądra komórkowego i cytopla-zmy oraz powitania tzw. ciałek apoptotycznych, czyli obłonionych fragmentów komórki zawierających organelle komórkowe, resztki chromatyny i cytoplazmy [19, 281]. Uaktywnienie wielu enzymów prowadzi do dezintegracji mikrotubul, a zwiększona aktywność tkankowej transglutaminazy zapewnia tworzenie wiązań między białkami, formując nierozpuszczalne osłony stabilizujące błony umierających komórek, a następnie ciałek apoptotycznych [63, 109, 156, 189]. Usieciow^rana otoczka ciałek apoptotycznych, niewrażliwa na atak proteaz, ogranicza uwalnianie potencjalnie szkodliwych substancji wewnątrzkomórkowych do przestrzeni międzykomórkowej i krwiobiegu.

Głów ne zmiany towarzyszące apoptozie komórek zebrano w tabeli 23.1. Efektywna fragmentacja chromatynow'ego DNA typowa dla apoptotycznych komórek jest dokonywana przez aktywną endonukleazę CAD (ang. caspase actirated ćeo.wriboli uclease — deoksyrybonukleaza aktywowana przez kaspazę) zależną od jonów Mg² [61], znaną również jako czynnik fragmentacji DNA — DFF (ang. DNA fragmentation factor) [151]. W warunkach fizjologicznych umierające w ten sposób komórki ulegają fagocytozie przez makro-fagi lub sąsiadujące komórki [14, 220, 279]. Rozważa się możliwość rozpoznawania umierających komórek za pośrednictwem np. receptora witroncktyny [215].

W zależności od typu komórek śmierć programowana może przebiegać poprzez odmienne szlaki sygnalizacyjne (por. 23.4). Doniesienia ostatnich lat wskazują, że programowana śmierć przebiega również w organizmach jednokomórkowych i w znacznym stopniu wykazuje podobieństwo do procesu opisanego w organizmach wielokomórkowych [43, 274].

23.3. GŁÓWNE BIAŁKA UCZESTNICZĄCE W APOPTOZIE

W wielokomórkowych organizmach odpowiednio kontrolowane sieci sygnalizacyjne zapewniają równowagę zachodzących w nich procesów i praktycznie stałą