apoptosis

Ahli Biologi

2022

Kami menjelaskan apa itu apoptosis, apa fungsinya dan apa fase-fasenya. Selanjutnya, apoptosis neuron dan perbedaannya dengan nekrosis.

Apoptosis adalah proses kematian sel yang terkendali.

Apa itu apoptosis?

Apoptosis adalah mekanisme penghancuran diri seluler yang memungkinkan tubuh mengontrol perkembangan dan pertumbuhan sel untuk menyingkirkan sel yang memiliki kelainan atau cacat berbahaya. Proses ini kematian sel terprogram beroperasi melalui sinyal seluler yang dikendalikan secara genetik dan memiliki fungsi pencegahan penting dalam organisme.

Proses ini dapat terjadi di dalam tubuh melalui dua cara:

  • Induksi negatif. Dengan mengisolasi sel ditakdirkan untuk mati, yaitu dengan menarik faktor-faktor pertumbuhan, kehilangan beberapa jenis aktivitas penekan atau memutuskan kontaknya dengan sel-sel yang mengelilinginya.
  • Induksi positif. Dengan mengaktifkan protein atau jenis lainnya senyawa organik yang memicu kematian sel, atau bahkan penerimaan sinyal yang bertentangan oleh sel yang ditandai untuk kematian.

Dalam kedua kasus, apoptosis terjadi secara teratur dan metodis, tidak kacau, mengikuti pedoman yang ketat dari bunuh diri sel, dan meninggalkan sistem imun berurusan dengan "sisa-sisa" dari sel dihapus.

Oleh karena itu, ini adalah proses alami yang merupakan bagian dari mekanisme perlindungan dan pembaruan tubuh. Biasanya tidak menunjukkan kerusakan yang signifikan pada sistem sel mana pun, karena, jika perlu, sel-sel muda dari jenis yang sama dengan yang dihilangkan sedang diproduksi pada tingkat yang sama.

Fungsi Apoptosis

Apoptosis adalah peran perencanaan vital organisme, yang memenuhi fungsi-fungsi berikut:

  • Singkirkan sel-sel abnormal yang terlahir kerdil, memiliki kelainan, atau telah terinfeksi virus atau telah mengalami kerusakan pada DNA.
  • Menghilangkan beberapa sel tua dan cacat dan menggantinya dengan sel baru yang memenuhi fungsi yang sama, menjaga tubuh tetap sehat. Ini sangat penting dalam kasus sel pertahanan tubuh, yang dapat mengembangkan kecenderungan untuk menyerang jaringan sehat secara tidak sengaja.
  • Lanjutkan ke pembentukan organisme selama tahap-tahap penting perkembangannya, seperti berbagai tahap embrionik di mana jaringan harus hilang atau dipisahkan. Jadi, misalnya, jari-jari terbentuk, yang awalnya disatukan oleh membran: sel-sel yang terakhir harus diprogram untuk mati dan memisahkan setiap anggota. Hal ini juga yang terjadi pada endometrium uterus selama menstruasi.

Fase apoptosis

Apoptosis memiliki dua fase yang dapat dikenali, yaitu:

  • Fase keputusan. Proses apoptosis dimulai dengan penerimaan sinyal kematian oleh sel-sel tertentu, yaitu instruksi untuk bunuh diri. Kemudian dia harus "memutuskan" apakah dia bertahan atau memulai proses kematian. Untuk ini mitokondria mereka adalah organel fundamental: mereka menghasilkan kompleks multiprotein yang melepaskan konten intramitokondria seperti sitokrom C, hormon tertentu dari keluarga caspase dan pemicu apoptosis lainnya.
  • fase eksekusi. Setelah sel "memutuskan" untuk mati, proses degradasi protein kromatin dimulai di dalamnya, menggerakkan semua yang disekresikan pada fase sebelumnya oleh mitokondria. Ini melibatkan serangkaian reaksi biokimia teratur, yang berpuncak pada autolisis seluler, yaitu dengan sel yang hancur itu sendiri, dan meninggalkan residu molekuler yang sistem imun akan mengambil alih.

Apoptosis dan nekrosis

Nekrosis adalah proses kacau yang tidak mempengaruhi sel individu tetapi seluruh jaringan.

Apoptosis dan nekrosis tidak boleh dikacaukan. Yang pertama adalah proses yang alami, sehat dan teratur. Sebaliknya, nekrosis adalah kasus kematian sel yang tidak terjadwal dan tidak diinginkan, yang dikenal sebagai kematian jaringan, yang membahayakan integritas organisme.

Perbedaan mendasar adalah bahwa nekrosis adalah proses yang kacau, tidak disengaja dan tidak dapat diubah, di mana sel-sel dari beberapa jaringan mulai mati secara massal.

Nekrosis dapat terjadi karena berbagai penyebab: infeksi bakteri tidak terkendali, gangguan aliran darah ke jaringan tertentu (kecelakaan pembuluh darah) atau aksi racun seperti racun, zat mematikan atau radiasi pengion tingkat tinggi.

Hal ini juga umum ketika ekstremitas seseorang telah terkena dingin yang ekstrim. Kasus-kasus ini sering menyebabkan amputasi, karena nekrosis menyebar ke seluruh tubuh dan dapat menyebabkan reaksi septik umum (infeksi umum).

Apoptosis neuron

Sel-sel dari sistem saraf dan otak, yang disebut neuron, juga melalui proses alami apoptosis, di mana neuron Yang tua digantikan oleh yang muda. Namun, generasi sel-sel jenis ini di dalam tubuh jauh lebih lambat dan lebih sporadis daripada sel-sel tubuh biasa lainnya.

Akibatnya, dari waktu ke waktu, sistem saraf kita memburuk, menyebabkan hilangnya efisiensi otak, reaksi saraf yang tertunda atau bahkan hilangnya fungsi tertentu, seperti yang sangat terlihat pada usia lanjut. Faktanya, banyak penyakit mental yang sering menimpa orang di usia tua, seperti pikun, bergantung pada proses ini.

Ada patologi lain, seperti epilepsi atau penyakit Alzheimer, di mana proses ini dikombinasikan dengan kerusakan sel glial, yang bertanggung jawab untuk menyerap dan membuang sisa-sisa neuron mati, mencegahnya menyebabkan masalah.

Dengan demikian, pada penyakit ini, limbah menumpuk dan mengganggu fungsi normal otak, menyebabkan hilangnya massa otak atau meninggalkan bekas luka dan cedera yang berkontribusi pada berlanjutnya masalah.

Itu eksperimen ilmiah Saat ini ia mendedikasikan upaya besar untuk mempelajari apoptosis, meramalkan penyembuhan akhirnya ini dan penyakit terkait lainnya, seperti kanker.

Apoptosis dan kanker

Berbagai penyebab internal atau eksternal dapat menyebabkan munculnya sel-sel yang rusak, umumnya pembawa DNA yang rusak. Sel berusaha untuk memperbaiki kerusakan yang disebabkan oleh DNA yang rusak atau, jika tidak mungkin, menghukum dirinya sendiri dengan kematian terprogram. Dengan demikian, tubuh mencegah sel-sel yang rusak bereproduksi, menyebarkan kegagalan genetik.

Jika mekanisme yang dimaksud gagal, sistem kekebalan yang sama dapat memberikan tekanan untuk memaksa sel menjalani apoptosis. Jika prosesnya berhasil, kemungkinan proliferasi sel kanker, misalnya, dapat dicegah.

Masalahnya adalah banyak sel prakanker tidak merespons sinyal apoptosis internal atau eksternal, sehingga terus membelah tak terkendali dan menghasilkan tumor, massa sel gila yang bereproduksi tanpa henti.

Untuk alasan ini, banyak penelitian kanker saat ini berfokus pada pemahaman mengapa sel kanker memblokir fungsi apoptosis alami mereka. Penyembuhan yang mungkin adalah dengan campur tangan secara eksternal untuk menyalakan kembali prosesnya, tanpa perlu terapi yang sangat merusak dan invasif seperti radioterapi atau kemoterapi.

!-- GDPR -->