img112099

wirusem HIV

KOMÓRKA MARTWA

FUNKCJONALNE

FAS

4 Po kilku dniach cząsteczka Fas występująca na powierzchni pobudzonego limfocytu T staje się zdolna do wiązania własnego ligandu Fas lub występującego na powierzchni innego pobudzonego limfocytu. Ligand Fas, wiążąc się z białkiem Fas, poleca limfocytowi T uruchomić maszynerię śmierci w celu samozniszczenia.

...i jak umierają

3 Pobudzony limfocyt T proliferuje.

Może więc eksponować na powierzchni dwie cząsteczki - Fas i ligand Fas.

KILKA DNI

4 W uczulonym limfocycie wiązanie antygenu prowadzi do śmierci, ponieważ ligand Fas wiąże się z przedwcześnie funkcjonalną molekułą Fas, wysyłając hasło do popełnienia samobójstwa. Uczulone i stymulowane antygenem komórki mogą także wzajemnie nakłaniać się do

antygenów zgodności tkankowej z antygenami biorcy. Powinna być ona bardzo duża, inaczej grozi to odrzuceniem przeszczepu przez układ odpornościowy. Gdyby jednak narządy i tkanki dawcy skłonić do eksponowania na powierzchni ligandu Fas, mogłyby one odeprzeć atak odpornościowy (indukować proces apoptozy w atakujących je limfocytach T biorcy - przyp. tłum.)

i dzięki temu zwiększać zdolność do przetrwania transplantu nawet w warunkach małej zgodności tkankowej.

W chorobach autoagresywnych komórki odpornościowe nie umierają, choć powinny; natomiast w raku komórki nowotworowe nie chcą poświęcić się w imię dobra organizmu. Istotnie naukowcy coraz powszechniej opisują raka jako chorobę obejmującą zarówno nadmierną proliferację komórek, jak i zanik ich zdolności do umierania [patrz: Robert A. Weinberg; Jak powstaje rak?; Śiaiał Nauki, listopad 1996].

Komórki raka zapominają o śmierci

Rak rozwija się jako konsekwencja nagromadzenia przez komórkę mutacji w wielu genach kontrolujących jej wzrost i przeżycie. Gdy mutacje nie dają się skutecznie naprawić, komórka zwykle popełnia samobójstwo, aby nie stwarzać potencjalnego ryzyka dla całego organizmu. Jeśli jednak nie umrze, ona lub jej potomstwo będzie żyło tylko po to, aby akumulować mutacje, umożliwiające jej w końcu nie kontrolowane podziały i nabycie zdolności do prze-rzutowania - czyli uwolnienie się z nowotworu pierwotnego i zagnieżdżenie oraz wzrost w zupełnie innym miejscu.

W wielu nowotworach uszkodzenia w materiale genetycznym nie prowadzą do indukcji apoptozy. Jest to przede wszystkim spowodowane uszkodzeniem genu kodującego białko p53. Białko to,

o którym jeszcze wspomnimy, prowadzi do aktywacji maszynerii apoptycznej w przypadku poważniejszych uszkodzeń w DNA. Przeszło połowę wszystkich nowotworów, w tym raki jelita grubego, płuca oraz piersi, charakteryzuje brak białka p53 lub występowanie jego niefunkcjonalnych odmian.

Komórki, które uległy transformacji nowotworowej, wdąż jednak mogą być skłaniane do apoptozy w inny sposób. Tendencja normalnych komórek do popełniania samobójstwa, gdy są pozbawione koniecznych czynników wzrostu lub fizycznego kontaktu z otaczającymi je komórkami, jest prawdopodobnie rodzajem wewnętrznie wbudowanego mechanizmu obronnego zapobiegającego przemieszczaniu się komórek; szybka aktywacja procesu apoptozy w komórkach nowotworowych w momende, gdy opuszczają rodzimą tkankę guza, zapewne prowadzi do zniszczenia wielu przerzutu jących komórek, zanim jeszcze mają szanse zasiedlić nowe miejsce. Niestety, wiele komórek nowotworowych wymyka się spod kontroli mechanizmów indukujących apoptozę zachodzącą na skutek braku odpowiednich czynników wzrostu lub utraty prawidłowych oddziaływań międzykomórkowych.

Istnieją również inne białka związane z procesem apoptozy, które odgrywają istotną rolę w transformacji nowotworowej. W kilku nowotworach, szczególnie w pewnych chłoniakach, śmierć komórki jest blokowana przez nadprodukcję wspomnianego już białka Bd-2 zwanego białkiem przeżycia. Istnieją też podstawy do podejrzeń, że pewne nowotwory produkują substancje, które aby zapobiec apoptozie indukowanej przez układ odpornościowy, albo uniemożliwiają białku Fas przekazanie sygnału do maszynerii śmierd, albo zapobiegają produkcji ligandu Fas.

Dość dziwne, że w niektórych prawidłowych komórkach poziom białka Bd-2 jest bardzo wysoki. Zapewne chroni ono komórki, których utrata miałaby tragiczne skutki dla organizmu. Ochronne działanie ma jednak swoją cenę. Można oczekiwać, że takie właśnie komórki wytworzą wyjątkowo złośliwe nowotwory, gdy ulegną transformacji. Z powodu ochronnego działania białka Bcl-2 nie mogą bowiem umrzeć. W konsekwencji będą bardziej zdolne do przeżyda w obcej tkance, która nie dostarcza czynników wzrostu wytwarzanych przez ich tkankę maderzystą.

Rozważmy na przykład melanocyty. Komórki te wytwarzają barwnik zwany melaniną. Osłania on inne komórki skóry, zapobiegając pochłanianiu przez nie zabójczej dawki światła słoneczne-

świat Nauki luty 1997 31