Η κυτταρική σηματοδότηση της απόπτωσης συντελείται είτε με έλλειψη σημάτων επιβίωσης (αυξητικοί παράγοντες, ορμόνες), είτε με παρουσία σημάτων θανάτου (ακτινοβόληση, χημειοθεραπευτικά φάρμακα, συνδέτες, όπως Fas-L και υποδοχέας Fas, TNF και TNF-R).

Στο μιτοχόνδριο κατά την απόπτωση παρατηρείται κατάρρευση του μηχανισμού μεταφοράς e- (πτώση επιπέδων ΑΤΡ), απελευθέρωση ενεργοποιητών πρωτεϊνικής φύσεως (CYTO-C / AIF) και απελευθέρωση ROS (reactive oxygen species).

Τα οργανίδια αυτά προήλθαν από βακτήρια που εγκολπώθηκαν σε ένα αρχέγονο ευκαρυωτικό κύτταρο και επέζησαν στο εσωτερικό του, διαβιώντας συμβιωτικά με τον ξενιστή τους.

Το μιτοχόνδριο αποτελεί πεδίο μάχης, όπου γίνεται προσπάθεια αναστολής της απόπτωσης από πρωτεΐνες της BCL-2 πρωτεϊνικής οικογένειας (Bcl-2 / Bcl-xl).

H αναλογία BAX/BCL-2 καθορίζει την επιβίωση ή το θάνατο ενός κυττάρου. Τα ομοδιμερή BAX/BAX επάγουν την απόπτωση, ενώ τα ομοδιμερή BCL-2/BCL-2 λειτουργούν ως καταστολείς της.

Το μιτοχόνδριο θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως το «κουτί της Πανδώρας».

Το κυτόχρωμα C πυροδοτεί την ενεργοποίηση κασπασών μέσω της δημιουργίας του αποπτωσωματίου (Cyto-C/Apaf-1/Pro-caspace 9/ATP).

Το Cyto-C αποτελεί την «εκκίνηση» ενός μηχανισμού ενεργοποίησης ενός μεγάλου αριθμού κασπασών, ο οποίος και τελικά θα οδηγήσει στην απόπτωση.

Ο Παράγοντας AIF (Apoptosis Inducing Factor) προκαλεί συμπύκνωση της χρωματίνης και μεγάλης κλίμακας κερματισμό του DNA. Αναστέλλεται από τον παράγοντα z VAD - fmk. Σημαντικός είναι και ο ρόλος των ROS (Reactive Oxygen Species), αλλά και των προ-κασπασών.

Η κατάρρευση της μεταφοράς e- στην αναπνευστική αλυσίδα έχει ως συνέπειες την παραγωγή ROS, την πτώση των επιπέδων του ΑΤΡ και την ελάττωση του ΔΨm, λόγω διάρρηξης της εξωτερικής μιτοχονδριακής μεμβράνης, με αποτέλεσμα την νέκρωση.

Όταν μεγάλο ποσοστό του Cyto C βγεί στο κυτοσόλιο, τότε παρατηρείται μεγάλη πτώση του ΔΨm στο μιτοχόνδριο, αύξηση στην παραγωγή ROS και μεγάλη πτώση των επιπέδων του ΑΤΡ. Το τελικό αποτέλεσμα είναι η πλήρης διάρρηξη της εξωτερικής μεμβράνης και η νέκρωση του κυττάρου.

Το ενδοκυττάριο Ca+2 πιθανόν αποτελεί το σηματοδοτικό μόριο του θανάτου. Ενεργοποιεί κασπάσες και ενδονουκλεάσες που «προσδένουν» το Ca+2. Προσφύεται στη χρωματίνη και την κάνει ευάλωτη στις ενδονουκλεάσες. Εξωθεί την εξωτερίκευση της φωσφατιδυλοσερίνης. Όλα αυτά οδηγούν στον κερματισμό του DNA.

Εργασία που παρουσιάστηκε από το φοιτητή Ιατρικής Λύρο Ορέστη
στα πλαίσια του κατ'επιλογήν μαθήματος της Πειραματικής Εμβρυολογίας
Υπεύθυνη μαθήματος : Ρωξάνη Αγγελοπούλου, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια
Εργαστήριο Ιστολογίας και Εμβρυολογίας
Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Αθηνών
Για περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να ανατρέξετε στον ιστότοπο του μαθήματος της Πειραματικής Εμβρυολογίας: http://www.med.uoa.gr/expembr/
Τελευταία αναθεώρηση : 1/5/2006