Apoptoz

Apoptoz veya programlanmış hücre ölümü, çevredeki dokulara zarar vermeden gereksiz veya hasarlı hücreleri ortadan kaldırarak hücresel homeostazı koruyan çok önemli bir biyolojik süreçtir. Bu süreç normal gelişim, bağışıklık sistemi fonksiyonu ve doku homeostazı için gereklidir ve düzensizliği kanser ve nörodejeneratif bozukluklar dahil olmak üzere çeşitli hastalıklarda rol oynar. Apoptoz, öncelikle kaspazlar olarak bilinen bir sistein proteaz ailesinin aracılık ettiği farklı morfolojik ve biyokimyasal değişikliklerle karakterizedir. Süreç iki ana yoldan başlatılabilir: ölüm reseptörlerini içeren dışsal yol ve mitokondriyal sinyalleri içeren içsel yol.

Apoptoz Mekanizmaları

• Kaspaz Aktivasyonu: Apoptoz, apoptotik sinyallere yanıt olarak aktive edilen kaspazlar tarafından yürütülür. Bu proteazlar spesifik substratları parçalayarak hücrenin düzenli olarak sökülmesine yol açar .
• Dışsal Yol: Bu yol, ligandların hücre yüzeyindeki ölüm reseptörlerine bağlanmasıyla tetiklenir, bu da ölümü indükleyen sinyal kompleksinin (DISC) oluşumuna ve ardından başlatıcı kaspazların aktivasyonuna yol açar.
• İçsel Yol: Bu yol BCL-2 protein ailesi tarafından düzenlenir ve mitokondriyal dış zar geçirgenliğini, sitokrom c salınımını ve başlatıcı kaspazları aktive eden apoptozomun oluşumunu içerir .

Apoptozun Düzenlenmesi

• BCL-2 Ailesi Proteinleri: Bu proteinler, mitokondriyal zar geçirgenliğini ve sitokrom c salınımını düzenleyen hem pro-apoptotik hem de anti-apoptotik üyeleri içerir.
• Apoptoz Proteinlerinin (IAP'ler) inhibitörleri: IAP'ler kaspazlara bağlanabilir ve onları inhibe edebilir, böylece apoptozu önleyebilir. IAP antagonistleri, IAP'leri nötralize ederek apoptozu teşvik edebilirler .
• Proto-onkogenlerin ve Tümör Baskılayıcıların Rolü: P53 gibi genler, özellikle DNA hasarına yanıt olarak apoptozun düzenlenmesinde kritik bir rol oynar ve böylece tümörjenezi önler.

Hastalıkta Apoptoz

• Kanser: Kusurlu apoptoz, kontrolsüz hücre proliferasyonuna ve tümör gelişimine yol açabilir. Birçok kanser tedavisi, tümör büyümesini engellemek için kanser hücrelerinde apoptozu indüklemeyi amaçlar .
• Nörodejeneratif Hastalıklar: Aşırı apoptoz, Alzheimer ve Parkinson hastalıkları gibi durumlarda nöron kaybına katkıda bulunur.
• Bağışıklık Sistemi Düzenlemesi: Apoptoz, otoreaktif bağışıklık hücrelerinin ortadan kaldırılması ve immün homeostazın sürdürülmesi için hayati öneme sahiptir .

Terapötik Çıkarımlar

• Kanser Tedavisi: Kanser hücrelerinde apoptozu indükleme stratejileri, apoptotik yolları aktive eden kemoterapötik ajanların ve radyasyon tedavisinin kullanımını içerir.
• İlaç Geliştirme: Apoptozun moleküler yollarını anlamak, apoptozu modüle eden ilaçların geliştirilmesine yol açarak aşırı veya yetersiz apoptoz ile karakterize edilen hastalıklar için potansiyel tedaviler sunabilir .

Apoptoz, hücresel dengeyi korumak için gerekli olan iyi düzenlenmiş bir süreç olsa da, düzensizliğinin önemli patolojik sonuçları olabilir. Apoptoz çalışması sadece hücresel biyoloji anlayışımızı geliştirmekle kalmaz, aynı zamanda bir dizi hastalık için potansiyel terapötik hedefler hakkında fikir verir. Bununla birlikte, apoptotik yolların karmaşıklığı ve bunların düzenlenmesi, olumsuz etkiler olmadan apoptozu seçici olarak modüle edebilen etkili tedavilerin geliştirilmesinde zorluklar sunar.

Kaynaklar

Wible, D. J., & Bratton, S. B. (2018). 8.20 – Apoptosis☆. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-801238-3.65424-7

Walia, R., Madaan, R., Chaudhary, K., Mehta, B., & Bala, R. (2021). Molecular pathways of apoptotic cell death. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815762-6.00003-2

Allen, P. D., Bustin, S. A., Mg, M., Johnston, D. H., Williams, N. S., & Newland, A. C. (1993). Programmed cell death (apoptosis) in immunity and haematological neoplasia. British Journal of Biomedical Science.

Manchanda, A. S., & Arora, A. (2019). Role of Apoptosis in Cancer Proliferation and in molecular target therapy. Baba Farid University Dental Journal.

Blahovcová, E., Škovierová, H., Strnadel, J., Mištuna, D., & Halasova, E. (2016). Apoptosis in Cancer Cells. https://doi.org/10.1007/978-3-319-39904-1_18

Bennetts, P., & Pierce, J. D. (2010). Apoptosis: understanding programmed cell death for the CRNA. AANA Journal.

Matsue, H., & Takashima, A. (1999). Review article Apoptosis in dendritic cell biology.