Mitokondrian REDOX- järjestelmästä . Solu ja tuma. Apoptoosista näkökohta.

http://openi.nlm.nih.gov/imgs/512/261/3217885/3217885_1471-2377-11-139-4.png
KUVA MITOKONDRIASTA


WIKIPEDIA ANTAA alla   HYVÄN KUVAN KOKO SOLUSTA JA TUMASTA, MISSÄ SIGNAALITAPAHTUMIEN RUNKO ON ESITETTYNÄ.
HYVÄÄN TOIMINTAAN KUULUU VAHINGOLLISTEN SIVUTUOTTEIDEN  DETONOIMINEN, JÄTTEEN HÄVITYS, DNA:N JA PROTEIINIEN KORJAUS  JA OKSIDATIIVINEN REDOX TASAPAINO, MUTTA  JOKAINEN YKSITTÄINEN TAPAHTUMA ON ERIKSEEN  KATSOTTAVA. Alemmassa kuvassa taas ei näy mitokondria vaan solu ja tuma.
 APOPTOOSIIN JOHTAVA  TIE JA p53  näkyy kuvassa:
http://en.wikipedia.org/wiki/Signal_transduction#Redox_signaling

NORMAALI APOPTOOSI

Lähde Björkhem Bergman Linda.

Thioredoxin reductase and selenium in carcinogenesis and multidrug resistance.

 Karolinska Institutet 2004 ISBN917349-954-4.

“Apoptoosi on solun ohjelmoitu kuolema. Siinä prosessissa tapahtuu monimutkainen tarkasti säädelty solun sisäisten tapahtumien sarja, kaskadi, joka johtaa solun kuolemaan sen oman ohjelman johdosta. Apoptoosi sana tulee kreikasta ja tarkoitta poistippumisa viitaten siihen samantapaiseen ilmiöön kuin puu tiputtaa lehtiään tietyssä olosuhteessa. Solun nekroottisesa kuolemassa silloin kun solua on kohdannut vaurio, vapautuu solun sisältö sen ulkopuolelle ja aiheuttaa tulehdusreaktion, mutta solun apoptoottisessa kuolemassa ei aiheudu mitään tulehduksellista vastetta ulospäin.

Apoptoosi on aktiivi. Se kuluttaa ATP-energiaa. Prosessiin liittyy solun kutistuminen, Sytokromi c erkanee mitokondriasta, Cyt c on happimolekyylin vastaanottaja. Solu “huokaisee henkensä pois” , kun sytokromi irtoaa sen energiatehtaasta. Kromatiiniaines kondensoituu, tiivistyy, DNA fragmentoituu, pirstoutuu ja plasmakalvo alkaa kupruilla, rakkuloitua ja lopultaa muodostuu apoptoottisia hiukkasia siitä mikä oli elävä solu. Koska mitään jätettä ei vuoda solun ulkopuolelle, vältytään kudoksen tulehdukselta. Fagosytoivia soluja ei ole havaittavissa soluviljelmissä, jotka ovat keinotekoisia malleja tutkittaessa apoptoosia ja siten tapahtuu sekundäärinen nekroosi.

Apoptoosi on luonnollisesti hyvin tärkeä prosssi normaalissa ihmisalkion kehityksessä, sillä sen avulla sorvautuu esiin hienot piirteet ja jäsenet, kuten sormet ja varpaat. Kudos tasapainossa, homeostaasissa normaalin solunudistumisen ja solukuolemans kesken apoptoosilla on pääosa. Esimerkiksi vertamuodostavan kudoksen täytyy omata normaali apoptoosi, jossa päivittäin katoaa tuhansia miljoonia valkosoluja. Jos tämä apoptoosi ei toimisi normaalisti (dysregulaatio) seuraisi useitasairaustiloja kuten autoimmuniteettia ja neurodegeneratiivisia sairauksia. Useimmissa syöpäsoluissa on apoptoottista koneistoa vikuuttavia mutaatioita taustalla.

On kuvattu useita apoptoottisia signaaliteitä. Apoptoottinen prosessihan on hyvin monimutkainen. Monet solunsisäisten reaktioitten kaskadit ovat keskenään interaktiossa. Siitä huolimatta pystytään useinkin erottamaan apoptoosisignaaleissa kaksi pääryhmää: sisäinen tie välittyy mitokondriasta käsin ja ulkoinen tie välittyy ligandin kiinnittymisestän solun joihinkin kuolonreseptoreista.

Entsyymiperhe kaspaasit on hyvin tiiviisti mukana apoptoottisessa solusignaloinnissa ja vastaa apoptoosin lopullisista exekutiivisista askeleista. . On kuvattu myös kaspaasista riippumatonta apoptoosia.

Näkökohta apoptoosista ja syöpäterapioista

Syövän lääkehoidon tarkoituksena on triggeröidä syöpäsolussa esiin tuumoriselektiivinen apoptoosi. Useimmat kemoterapeuttiset aineet kuten säteilykin vaikuttavat kaspaasista riippuvan apoptoosin ja p53-välitteisen apoptoosin induktion suspekteissa soluissa. Mutta pahanlaatuisen solun kyky kiertää ja välttää apoptoosi on juuri osa tästä karsinogeenisestä prosessista. Monilla syöpäsoluilla on juuri kaspaasia aktivoivissa teissään toiminnan häiriötä ja niillä voi olla mutatoitunut p53 geeni ( the guardian of genome).Näinpä moni syöpäsolu on resistentti, vastustuskykyinen syöpäterapialle tai selektion kautta kehittää resistenssin.

Kaspaasista riippumaton apoptoositie onkin alkanut herättää huomiota mahdollisena parempana kohteena syöpäterapialle. Tämän alternatiivisen tien toiminnanhäiriöt syöpäsoluilla eivät näytä olevan niin tavallisia kuin klassisen kaspaasista riippuvan tien dysfunktiot. Mutta optimaalinen syöpäterapia vaatii mahdollisesti kuitenkin usean solukuolemaan johtavan, toisistaan riippumattoman tien aktivaatiota, jotta saataisiin paremmaksi vatustuskykyisiä syöpäsoluja tuhoava vaikutus.”