09. Apoptózis és rák: hogyan távolítja el a szervezet a károsodott sejteket?
09 · Apoptózis és rák: hogyan távolítja el a szervezet a károsodott sejteket?
Az apoptózis szabályozott folyamat, amellyel a szervezet eltávolítja a feleslegessé vált vagy károsodott sejteket. Segít fenntartani a szövetek egyensúlyát, és a daganatok kialakulásával szembeni védelem egyik mechanizmusa.
A cikk bemutatja a mitokondriumok, a p53 fehérje és a kaszpázok szerepét, valamint azt, hogy a daganatsejtek miért képesek olykor elkerülni ezt a folyamatot. [1]
Mi az apoptózis?
Az apoptózist gyakran így nevezik: programozott sejthalál. A sejt olyan molekuláris lépéssorozatot indít el, amely rendezett lebomlásához és eltávolításához vezet. A fejlődés és a szervezet megújulásának természetes része. Önmagában nem jelent betegséget. [1]
A belső útvonal: mitokondriumok és sejtkárosodás
Súlyos sejtszintű stressz esetén a BAX és BAK fehérjék fokozhatják a mitokondrium külső membránjának áteresztőképességét. Ekkor több molekula szabadul ki a mitokondriumból, köztük a citokróm c. Ennek az útvonalnak az egyensúlyát a sejtek túlélését támogató fehérjék, például a BCL-2 is befolyásolják. [2]
Részt vesz a légzési lánc elektrontranszportjában.
A citoplazmában részt vehet az apoptotikus jelátviteli komplex összeállításában.
Az APAF-1 fehérjével együtt segíti az úgynevezett apoptoszóma kialakulását. Ez aktiválja a kaszpáz-9-et, majd a végrehajtó kaszpázokat, különösen a kaszpáz-3-at és -7-et. Az apoptózisnak ezt a mitokondriális útvonalát alaposan tanulmányozták. [3]
p53: a DNS-károsodásra adott válaszban részt vevő fehérje
A TP53 egy gén; a p53 az általa kódolt fehérje. DNS-károsodás esetén segít szabályozni a sejtosztódást, a károsodás javítását és bizonyos körülmények között az apoptózist is. Ezért nevezik a „genom őrének”.
Nem minden DNS-károsodás vezet sejthalálhoz. A válasz a károsodás mértékétől és a sejt állapotától függ. A TP53 gén eltérései számos daganatban előfordulnak, gyakoriságuk azonban jelentősen különbözik az egyes daganattípusok között. [4]
A külső útvonal: jelátvitel receptorokon keresztül
Az apoptózist külső jelek is elindíthatják, amelyek a sejt bizonyos receptoraihoz kötődnek. Ilyenek például a DR4 és DR5receptorok, amelyekhez a következő jelzőmolekula kötődik: TRAIL. A TRAIL tehát nem maga a receptor. Ennek az útvonalnak az aktiválása kaszpázkaszkádhoz vezethet. [5]
A belső és a külső útvonal nem teljesen különül el egymástól: jelzéseik összekapcsolódhatnak, és befolyásolhatják a sejt apoptózis iránti érzékenységét.
Kaszpázok és a sejt eltávolítása
A kaszpázok meghatározott fehérjéket hasító enzimek. Az apoptózis során részt vesznek a sejtszerkezetek rendezett lebontásában. A sejt összezsugorodik, tartalma pedig membránnal körülvett apoptotikus testekre tagolódhat. [3]
Az elhaló sejtet és maradványait falósejtek, például makrofágok kebelezik be. Az időben történő eltávolítás korlátozza a sejttartalom kiszabadulását és a gyulladásos választ. Nem pontos azonban azt állítani, hogy az apoptózis minden körülmények között teljesen gyulladásmentesen zajlik. [6]
Apoptózis, nekrózis és autofágia: mi a különbség?
| Folyamat | Jelentése |
|---|---|
| Apoptózis | A sejthalál rendezett formája, amelyet a sejt eltávolítása követ. |
| Nekrózis | A membrán épségének elvesztésével és a sejttartalom kiszabadulásával járó sejthalál; gyakran gyulladással társul. Szabályozott nekrotikus sejthalálformák is léteznek. |
| Autofágia | A sejtalkotók lebontása és újrahasznosítása, ami gyakran segíti a sejt túlélését. Nem az apoptózis szinonimája. |
Miért kerülhetik el a daganatsejtek az apoptózist?
A daganatsejtekben meggyengülhetnek azok a mechanizmusok, amelyek normális körülmények között az eltávolításukhoz vezetnének. Ennek egyik példája a p53 működésének zavara. Másik példa a túlélést támogató fehérjéktől, például a BCL-2-től való fokozott függés. [4, 7]
Előfordulhat, hogy a sejt nem reagál megfelelően a károsodott DNS-re, és tovább osztódik.
Az apoptózist gátló fehérjék segíthetik a daganatsejtet a stressz vagy a kezelés elviselésében.
Az apoptózis elkerülése nem azonos a halhatatlansággal. Ez csupán egyike azoknak a tulajdonságoknak, amelyek hozzájárulhatnak a daganat fennmaradásához és növekedéséhez.
Hogyan használják fel az apoptózist a daganatok kezelésében?
Egyes onkológiai kezelések a daganatsejtek apoptózisra való képességét használják ki. Konkrét példa erre a venetoklax, amely a BCL-2 fehérjét gátló gyógyszer. Krónikus limfocitás leukémia és akut mieloid leukémia meghatározott eseteiben alkalmazzák. [7]
Nem minden daganat ellen használható általános gyógyszer. A kezelés kiválasztása a diagnózistól, a daganat jellemzőitől és a beteg egészségi állapotától függ. A kezelést szakorvos irányítja; az egyes onkológiai eljárások többféle mechanizmuson keresztül is hathatnak.
Mit jelentenek az „apoptózist kiváltó anyagokról” szóló állítások?
A kutatások olvasásakor meg kell különböztetni az izolált sejteken végzett kísérleteket, az állatkísérleteket és az embereken végzett klinikai vizsgálatokat. A daganatsejtek laboratóriumi elpusztítása önmagában nem bizonyítja, hogy egy kezelés emberekben is hatékony és biztonságos.
Ez a kurkuminnal, kvercetinnel, EGCG-vel vagy rezveratrollal kapcsolatos állításokra is érvényes. Egy sejtkísérlet eredményéből nem lehet következtetni egy étrend-kiegészítő daganatellenes hatásosságára, és nem lehet ajánlott daganatellenes adagot meghatározni.
Az a döntő, hogy az anyag biztonságos alkalmazás mellett bizonyíthatóan javítja-e a betegek kezelési eredményeit. Az onkológiai kezelés során alkalmazott étrend-kiegészítőket a lehetséges kölcsönhatások szempontjából is értékelni kell.
Gyakori kérdések
Az apoptózis mindig káros?
Nem. A szervezet működésének természetes része, és segít eltávolítani a feleslegessé vált vagy károsodott sejteket. A megfelelő szabályozása fontos.
Az apoptózis és az autofágia ugyanaz?
Nem. Az apoptózis az egész sejt eltávolításához vezet. Az autofágia a sejt alkotóelemeit hasznosítja újra, és gyakran a sejt túlélését támogatja.
A p53 gén vagy fehérje?
A p53 fehérje. A létrehozásához szükséges információt tartalmazó gén neve TP53.
Az apoptózis kémcsőben történő kiváltása bizonyítja a daganatellenes hatásosságot?
Nem. A laboratóriumi eredmény önmagában nem bizonyítja a biztonságosságot vagy az emberek számára nyújtott terápiás előnyt. Ezeket klinikai vizsgálatokban kell igazolni.
Otthoni módszerekkel biztonságosan kiváltható a daganatsejtek apoptózisa?
Nem ajánlható olyan általános otthoni eljárás, amely biztonságosan és célzottan távolítaná el a daganatsejteket. Az onkológiai kezelésnek a konkrét diagnózison kell alapulnia.
Források és további olvasnivaló
- National Cancer Institute: Apoptosis — meghatározás és kapcsolat a daganatsejtekkel.
- Wei és munkatársai (2001): Proapoptotic BAX and BAK — a mitokondriális útvonal kísérletes kutatása.
- Li és munkatársai (1997): Cytochrome c and dATP-dependent formation of Apaf-1/caspase-9 complex — eredeti mechanisztikus vizsgálat.
- MedlinePlus Genetics: TP53 gene — a p53 működése és daganatokban megfigyelt eltérései.
- Schneider és munkatársai (1997): TRAIL receptors 1 (DR4) and 2 (DR5) — receptorok által közvetített jelátvitel.
- Fadok és munkatársai (1998): Macrophages that have ingested apoptotic cells — sejtkísérlet a sejtek eltávolításáról és a gyulladásos jelzésekről.
- European Medicines Agency: Venclyxto — a venetoklax engedélyezett alkalmazása.
