Programlanmış hücre ölümü (programlanmış hücre ölümü) birçok farklı tetikleyiciye sahiptir. Bu uyaranların tümü kaspazlar adı verilen parçalayıcı proteinleri aktive eder. bir hücrede yüzlerce farklı proteini, genomu, organeli ve hücre iskeletini parçalamak; Hücrelerin küçülmesine, parçalanmasına ve ölmesine neden olur.
Genel dogma, apoptozun geri döndürülemez olmasıdır. Hong Kong Üniversitesi’nde araştırmacı olan Tang, durumun gerçekten böyle olup olmadığını araştırdı. Çalışmasında çok sayıda kanser hücresini etanol gibi toksinlere maruz bıraktı ve kaspaz aktivasyonu ve hücre büzülmesi gibi apoptoz belirtilerinin ortaya çıkmasını bekledi. Bir sonraki adımda, deneyin sonunda ölü hücreleri atmak yerine, onları yıkadı ve gece boyunca taze ortamda ıslattı.
İlginç bir şekilde, sabah saatlerinde hücreler tekrar incelendiğinde hücrelerin bir kısmı normal şekline kavuştu. Bu olaya Anastasis adı verildi. Apoptoz Yunanca gerileme anlamına gelir ve bu süreç hücrelerin normal geri dönüşümünü kolaylaştırır. Öte yandan, anastasis yükseliş anlamına gelir. Bilim adamları başlangıçta hücrelerin ölümden dönebileceğinden şüpheliydiler. Bu nedenle, bu konudaki yayınlar son üç yılda 11’den fazla kez reddedilmiştir. Bu nedenle Tang, Johns Hopkins Üniversitesi’ne geçti ve bu konuda daha fazla araştırma yapmaya devam etti. İnsan tümör hücrelerine ek olarak, sıçan karaciğeri, sıçan kalbi, dağ gelinciği beyni ve insan fibroblast (deri) hücreleri de incelenmiştir. Hücreler, DNA hasarından ve hücre bozulmasından etkilenmelerine rağmen, apoptozun ileri bir aşamasından sonra kendilerini yenileyebilirler.
Anastasisin resmi olarak 2012’de adlandırılmasından bu yana, araştırmacılar, hücrelerin apoptoz nedeniyle ciddi şekilde hasar gördükten sonra bile nasıl yenilenebileceğini keşfetmeye devam ettiler. Bilim adamları, insan hücrelerinde, parçalanmış mitokondrinin (hücredeki enerji üreten organel) tekrar bütün hale geldiğini ve hücrelerin hayata geri dönebilmesi için apoptoz sırasında bir grup mRNA’nın üretilip depolandığını fark ettiler. Drosophila’da (Drosophila) anastasis kanıtı da gözlenmiştir.
İçindekiler
Hücreler nasıl hayatta kalır?
Hücreler günlerce, aylarca hatta yıllarca yaşayabilir. Ancak apoptoz başladığında hücre hızla ölür. Kaspazları aktive ettikten 10 dakika sonra hücre gözle görülür bir değişime uğrar. Bu işlem sırasında hücre küçülür ve DNA’sı bozulur. Ayrıca kaspazların hücre zarı ile etkileşimi sonucu oluşan fosfatidilserin molekülü de fagositler (bağışıklık sisteminin diğer hücreleri sindiren hücreleri) için sinyal oluşturur.
Apoptoz birçok farklı şekilde ve şu şekillerde tetiklenir; Hücrenin DNA’sını, organellerini ve hücre iskeletini parçalayan kaspazlar adı verilen enzimleri aktive eder. Kaspazlar ayrıca diğer hücrelerin girmesine izin verir, böylece ölen hücrelerin kalıntıları sindirilebilir. Ancak apoptozun geç aşamalarında anastaz meydana gelirse, hayatta kalan hücreler ciddi DNA hasarı taşıyabilir ve diğer genetik hasarlar tümör oluşumuna yol açabilir.
2015 yılında laboratuvarda yetiştirilen insan hücreleri üzerinde çalışan Ichim Tait ve meslektaşları, başarısız bir anastaz için apoptoz adı verilen farklı bir konsept geliştirdiler. Bu kavram, apoptozun neden olduğu şiddetli değişikliklerden sonra yenilenen hücrelere atıfta bulunur. Mitokondri, sitokrom c’nin potansiyel indükleyicisini kaspazlardan sızdırmaya başladığında, hücredeki diğer tüm mitokondrilerde eşzamanlı sızıntıların meydana geldiği düşünüldü. Ancak araştırmacılar bu durumu incelediklerinde, hücredeki tüm mitokondrilerden sadece birkaçının sızıntı gösterdiğini buldular. Sonuç olarak, birkaç kaspaz aktive olur ve hücreler hayatta kalır.
Anastaza benzer şekilde, abortif apoptoz, ölüme yol açmayan apoptozun başlangıcını içerir. Ancak bu tip apoptozda hücre kısmen apoptoza girer. Başarılı apoptozda çok daha düşük seviyede kaspazlar aktive olur ve bu birkaç enzim hücreyi kısmen hidrolize eder. Buna karşılık, Tang’ın bulguları, apoptoz tamamlandığında bile hücrelerin onarılabileceğini gösteriyor.
Canlı hücrelerin hızlandırılmış mikroskopisini kullanan araştırmacılar, HeLa hücre parçalarının kaynaşarak normal hücre morfolojisini oluşturduğunu gösterdi. Anastasisin oluşabilmesi için apoptozun nasıl başladığı önemli değildir. Başlangıç koşulları düzelirse anastasis; Hücreyi soğuk, protein açlığı ve toksik kimyasallar gibi durumların neden olduğu hasarlardan koruyabilir. Gelişmiş apoptozu olan hücrelerde bile, parçalanmış mitokondri kaynaşabilir ve normal durumlarına dönebilir. Rejenerasyondan birkaç saat sonra hücreler ayrıca membranlarındaki fosfatidilserin molekülünü uzaklaştırarak hedefi fagositlerden uzaklaştırır.
2017’de Montel ve Tang bağımsız olarak The Molecular Mechanism of Anastasis’i yayınladı. Montel’in grubu, apoptotik HeLa hücrelerinde 1000’den fazla genin aktive edildiğini buldu. Fagositoza moleküler tepki, otofajiden (hücredeki atık yapıların sindirimi) kurtulan hücrelerinkine benzer. Ayrıca apoptozdan önce hücreyi kurtarmak için hücrede biriken mRNA’lar hücreyi gecikmeye hazırlar. Tang ve diğerleri; fare karaciğer hücrelerinde. Hasarlı mitokondri, serbest radikaller ve diğer hücresel bileşenler uzaklaştırıldıkça, ilgili genlerin aktivitesinin değiştiğini belirtiyorlar.
Programlanmış hücre ölümünün etkilerini geri döndürme
Akhamanın potansiyel işlevlerinden biri, geçici bir duruma yanıt olarak oluşan kalıcı hasarı önlemektir. Örneğin, büyüme faktörü eksikliği, gelişmekte olan bir organizmada rastgele aralıklarla meydana gelebilir ve hücrelerin hızla çoğaldığı gelişim döneminde apoptoza yol açabilir. Montell ve diğerleri, larva beynindeki kaspazların aktivasyonundan sonra hücrelerin hayatta kaldığını ve anastezilerin Drosophila gelişimi sırasında görülebildiğini bulmuşlardır.
Anastasis, evrimsel değişiklikleri teşvik edebilir. Tang’ın çalışmasında, açlık ve soğuk şok gibi çevresel stres koşulları altında Drosophila germ hücrelerinde anastazların tekrarladığı bulundu. Bu, hücrelerin apoptoz sırasında yeni nesillere aktarılacak mutasyonları aktarabileceğini gösterir.
Anastasis, basit önlemeden daha fazla amaca hizmet edebilir. 2012’de Tang ve Montiel, apoptozdan kaçan hücrelerde genetik hasar onarılırken, bazen genomda hatalar ortaya çıktığını kaydetti. Sonuç olarak, hayatta kalan hücrelerin bir yüzdesi kromozomal anormalliklerden muzdariptir ve diğer genetik bozukluklar tümör gelişimine yol açar. Hücre hastalığı ölüme bu şekilde yaklaşır. Bu, hasarlı dokularda daha yüksek kanser riskini açıklayabilir (örneğin, sürekli sıcak içecek tüketiminin bir sonucu olarak yemek borusu kanseri ve kronik alkol kullanımının bir sonucu olarak karaciğer kanseri). Apoptoz başarısızlığında bile (hasar iyileşmeden önce daha az şiddetli olduğunda), genom bazen kararsızdır ve bazı hücreler neoplastik hücrelere dönüşür.
hücrenin programlanmış hücre ölümünden geri dönme yeteneği; Bazı kanser türlerini terapilerden iyileştirmede rol oynayabilir. Radyasyon tedavisi ve yaygın olarak kullanılan kemoterapi ilaçları, birçok kanser hücresini öldüren apoptozu tetiklerken, kalan hücreler kanserin tekrarlamasına neden olur. Ayrıca, bu tür tedavilerden kurtulan kanser hücreleri yeni mutasyonlar geliştirebilir ve ilaçlara karşı daha dirençli hale gelebilir.
Ek olarak, Tang ve meslektaşları, nekroptozun Drosophila’da anjiyogenez (kan damarları) ve hücre göçü ile ilgili genleri aktive edebileceğini buldular. Anjiyogenez ayrıca, besin alımını artırarak ve atık ürünlerin ortadan kaldırılmasına yardımcı olarak hücrelerin apoptozdan kurtulmasına yardımcı olur. Ayrıca bu değişiklikler kanser hücrelerinin yayılmasını arttırır.
Kanser ve kadınlık arasındaki olası bağlantının keşfedilmesiyle, kanser tedavisi sırasında ve sonrasında ölen kanser hücresindeki şişliğin baskılanması, kanserin tekrarını önlemek için yeni bir tedavi olabilir. Hedefleme anastasisi, kalp kası hücreleri ve sinir hücreleri gibi rejeneratif olmayan hücrelerin kaybının neden olduğu hastalıkları tedavi etmek için de kullanılabilir. Oositin daha iyi anlaşılması, yalnızca hücrelerin hastalık ve hasardan nasıl kurtulduğuna dair fikir sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda bilim adamlarının hücre ölümünü daha iyi anlamalarını sağlayacaktır.
kaynak:
https://www.the-scientist.com/features/cell-death-processes-are-reversible-65338
yazar: Ayka Olkay
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]