Της Νεφέλης Στούπα,
Κάθε εξειδικευμένος ιστός του σώματός μας, που οδηγεί στην ύπαρξη οργάνων και στη συνέχεια στην παρουσία συστημάτων οργάνων, αποτελείται από κύτταρα τα οποία καταστρέφονται, αλλά ταυτόχρονα συνεχώς ανανεώνονται, με αποτέλεσμα την πραγματοποίηση διεργασιών που είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωσή μας. Τα κύτταρά μας, δηλαδή, πεθαίνουν, ενώ εμείς παραμένουμε ζωντανοί, καθώς κατά τη διάρκεια της ζωής ενός πολυκύτταρου οργανισμού παρατηρείται μια ισορροπία ανάμεσα στον κυτταρικό θάνατο και την κυτταρική ανανέωση. Για να οδηγηθεί, λοιπόν, ένα κύτταρο σε θάνατο, δεν είναι απαραίτητο να έχει υποστεί ο ίδιος ο οργανισμός κάποια βλάβη, όπως για παράδειγμα κάποιον τραυματισμό. Σε εκ διαμέτρου αντίθεση, τα κύτταρα διαθέτουν ειδικούς μηχανισμούς που οδηγούν στον θάνατό τους. Αυτός ο προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος ονομάζεται κυτταρική απόπτωση και είναι απαραίτητο να πραγματοποιείται, προκειμένου να εκτελούνται σωστά όλες οι κυτταρικές λειτουργίες. Η διαδικασία αυτή είναι απαραίτητη τόσο για την εμβρυϊκή ανάπτυξη όσο και για τη διατήρηση των ιστών στους ενήλικους οργανισμούς.
Ο προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος (programmed cell death) ρυθμίζεται με ακρίβεια, ώστε κάθε κύτταρο να εξυπηρετεί όλες τις ανάγκες του οργανισμού. Συγκεκριμένα, στα ενήλικα άτομα, ο κυτταρικός θάνατος αντισταθμίζει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό, με αποτέλεσμα τη διατήρηση σταθερού αριθμού κυττάρων στον οργανισμό. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η απώλεια ερυθροκυττάρων στον άνθρωπο: ο άνθρωπος καθημερινά χάνει περίπου 5 επί 1011 κύτταρα του αιμοποιητικού συστήματος, και έτσι, αντισταθμίζεται η συνεχής παραγωγή τους από τον μυελό των οστών.
Αναλυτικότερα, η κυτταρική απόπτωση είναι ιδιαίτερα σημαντική στην ανάπτυξη των οργανισμών, την απομάκρυνση κατεστραμμένων κυττάρων (η καταστροφή των οποίων μπορεί να οφείλεται σε μόλυνση από ιό ή σε κάποιο λάθος που πραγματοποιήθηκε κατά την αντιγραφή του DNA), αλλά και στην αναστολή καρκινικών όγκων. Όσον αφορά τη συνεισφορά της κυτταρικής απόπτωσης στην ανάπτυξη των οργανισμών, χαρακτηριστικό αποτέλεσμα αποτελεί η αποβολή ιστών στο στάδιο της προνύμφης, κατά την πραγματοποίηση της μεταμόρφωσης των εντόμων και των αμφιβίων. Κατά τη διάρκεια της μορφογένεσης των εντόμων και των αμφιβίων, λαμβάνει χώρα η απορρόφηση ιστού ανάμεσα στα δάκτυλα των άνω και των κάτω άκρων.
Ταυτόχρονα, η κυτταρική απόπτωση οδηγεί στην καταστροφή κυττάρων στα οποία έχει πραγματοποιηθεί κάποιο λάθος κατά τη διάρκεια της αντιγραφής, το οποίο δεν έχει διορθωθεί από τους επιδιορθωτικούς μηχανισμούς που διαθέτει το κύτταρο. Με παρόμοιο τρόπο, σε περίπτωση που το γενετικό υλικό κάποιου ιού έχει ενσωματωθεί στο γονιδίωμα ενός κυττάρου, ενεργοποιούνται διάφοροι μηχανισμοί, προκειμένου το κύτταρο να οδηγηθεί σε απόπτωση.
Βέβαια, η πραγματοποίηση της κυτταρικής απόπτωσης συμβαίνει μέσω συγκεκριμένων διεργασιών και μηχανισμών. Αρχικά, το χρωμοσωμικό DNA τεμαχίζεται ανάμεσα στα νουκλεοσώματα, η χρωματίνη συρρικνώνεται και ο πυρήνας διασπάται. Ύστερα, το ίδιο το κύτταρο συρρικνώνεται και κατακερματίζεται σε μεμβρανώδη τμήματα που καλούνται αποπτωτικά σωμάτια (apoptotic bodies). Τα αποπτωτικά σωμάτια και τα αποπτωτικά κύτταρα αναγνωρίζονται και υφίστανται φαγοκυττάρωση τόσο από τα μακροφάγα όσο και από γειτονικά κύτταρα, ώστε να απομακρυνθούν ταχύτατα από τους ιστούς.
Συμπληρωματικά, γνωρίζουμε ότι εκτός από την κυτταρική απόπτωση, η νέκρωση αποτελεί, επίσης, ένα είδος κυτταρικού θανάτου. Η νέκρωση είναι ο αιφνίδιος κυτταρικός θάνατος λόγω ξαφνικής βλάβης, όπως είναι ένας οξύς τραυματισμός. Τα κύτταρα τα οποία πεθαίνουν λόγω νέκρωσης δεν ακολουθούν το σηματοδοτικό μονοπάτι της απόπτωσης και επέρχεται ανεξέλεγκτη απελευθέρωση προϊόντων του κυτταρικού θανάτου στον ενδοκυττάριο χώρο. Έτσι, προκύπτει στον περιβάλλοντα ιστό μια φλεγμονώδη αντίδραση, με αποτέλεσμα τα μακροφάγα να μη μπορούν να εντοπίσουν και να φαγοκυτταρώσουνν τα νεκρά κύτταρα. Γι’ αυτόν τον λόγο, κρίνεται συχνά απαραίτητο να αφαιρεθεί ο νεκρωτικός ιστός χειρουργικά. Η νέκρωση που μένει χωρίς θεραπεία έχει ως αποτέλεσμα τη συσσώρευση νεκρού ιστού σε αποσύνθεση στο σημείο ή κοντά στο σημείο του κυτταρικού θανάτου.
Τέλος, παρότι η κυτταρική απόπτωση συνήθως αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο της ρύθμισης των κυτταρικών λειτουργιών και είναι αρωγός της κυτταρικής ρύθμισης, σε περίπτωση απορρύθμισής της οι συνέπειες μπορεί να αποβούν ιδιαίτερα επιβλαβείς. Η υπερ-απόπτωση μπορεί να οδηγήσει σε αρκετές παθολογικές καταστάσεις, όπως διάφορες νευροεκφυλιστικές ασθένειες, ενώ η υπο-απόπτωση έχει συνήθως απόρροια την εμφάνιση καρκίνου.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Κυτταρική Βιολογία, eclass.uth.gr. Διαθέσιμο εδώ
- Κυτταρικός θάνατος και κυτταρική ανανέωση, eclass.uth.gr. Διαθέσιμο εδώ
- Απόπτωση: Ο κυτταρικός θάνατος προϋπόθεση για τη ζωή, mednet.gr. Διαθέσιμο εδώ
