Az apoptózis

- Szia Emily! - Szia David! - Azért vagyunk ma itt, hogy beszélgessünk az apoptózisról. Akartam már pár dolgot kérdezni, elmagyaráznád nekem, hogy mi ez egyáltalán? - Hát persze. Beszélgessünk az apoptózisról! - Először is maga szó: apoptózis. Utánanéztem a szó eredetének. Kettébontottam a szót, két görög eredetű szót tudtam azonosítani. Itt tartok most, ennyit tudok róla. Tehát két szó ismerhető fel benne, az egyik az „apo”, jelentése: „el”, és a „ptosis”, jelentése: „esés”, „bukás”. Összetéve a kettőt valami olyasmit jelenthet, hogy „elesés”, „leesés”. Az én értelmezésemben a programozott sejthalál, mert erről van itt szó, olyan, mint mikor a levelek lehullanak a fáról: várjuk, hogy bekövetkezik, a sejtek elpusztulnak, ahogy az számukra „elő van írva”, akkor, amikor kell nekik. Ez nem véletlenszerű. Valami olyan, amibe a sejt akkor kezd bele, ha van valami konkrét cél vele. - Igen, azt hiszem, nagyon jól megragadtad a lényeget. Szerintem ezért is nevezte el a folyamatot apoptózisnak az első kutatók egyike: azt akarhatta hangsúlyozni vele, hogy ez a sejthalál olyan módja, amely teljesen normális, természetes velejárója az egyedfejlődésnek és a fenntartó folyamatoknak, sőt, megelőzésre is használatos, például vírusfertőzések vagy a rák esetében. Tehát ez egy teljesen normális, sőt, egészséges dolog, ami ebben a pillanatban is zajlik a testedben. - Most, ebben a pillanatban? - Most, igen. - Azta... - Oké, de milyen módjai vannak a sejthalálnak? Úgy értem, itt van ez az ábra. Itt egy ép, egészséges sejt. Aztán itt van ez... úgy néz ki, mintha valami robbanás következménye lenne. Mi ez? - Ez az ábra mutatja a sejthalál két fő (tágan értelmezett) típusát, a legegyszerűbb úgy hivatkozni rájuk, mint rumlis, és tiszta megoldásra. - Értem. - Szakszóval élve, ez a sejt, amelyik így szétrepedt, nekrózissal pusztul el. Ez a sejthalál olyan módja, amely során a sejt addig duzzad, míg fel nem hasad, és a sejttartalom elszabadul, ami nem igazán szerencsés, mivel a környező sejteket közvetlenül károsíthatja, illetve bevonzza az immunrendszer sejtjeit, ami gyulladáshoz vezet. Másfelől azonban itt van ez a tiszta megoldás, az apoptózis. Ilyenkor a sejt jól láthatóan összezsugorodik, lebontja a DNS-ét, lebontja a sejtmagját... - Ezek a kis narancssárga izék itt az éppen lebomló kromoszómák... - Igen, ezek itt apró kromoszóma-darabkák. A valóságban persze kisebbek annál, mint ahogy rajzoltam. Gyakorlatilag az történik, hogy a sejt apró darabokra esik, amely darabok különféle sejtalkotókat tartalmaznak. Ezeket láthatod lefűződni itt. Aztán jönnek az immunrendszer sejtjei (az ő feladatuk a törmelékek eltakarítása), jönnek, és bekebelezik a kis darabkákat, mintha semmi nem történt volna. - Olyan, mint a különbség aközött, hogy a szemetedet bezsákolva a kukába teszed, vagy darabonként hajigálsz ki mindent az ablakon. - Igen, ez jó hasonlat, de menjünk még tovább! Ha bezsákolod a szemetedet, vagy ha apoptózis történik, akkor a hulladék szelektíven újrahasználható. - De érdekes! - Így más sejtek fel tudják használni az alkotóelemeket a saját céljaikra, és közben nem károsodnak a körülöttük lebegő zűrös hordalék miatt. - És milyen körülmények között következik be apoptózis? Úgy értem, milyen gyakori, és milyen gyakori a nekrózis? - A nekrózis valami olyasmi, amit a testünk igyekszik elkerülni. Olyankor fordul elő, ha például a sejtet valami méreganyag (toxin) éri, vagy például mechanikailag károsodik. Tehát olyankor történik, ha a sejtet valami külső hatás éri, ami miatt nem tud egy jól irányított módon elpusztulni. - Értem. - Az apoptózis pedig folyamatosan történik, attól a pillanattól kezdve, hogy létrejön az embrió, végig, az életünk során. Például az egyedfejlődés alatt, mikor kialakulnak a kezek... a kezek eleinte egy kis... szövetdarabból állnak, olyanok, mint egy kis lapát. Az apoptózis folyamata az, amely kifarigcsálja az ujjakat ebből a szövetdarabból. - Van tehát egy itt egy kéz... egy kis úszóhártyás kéz, és azt mondod, hogy a kéz kialakulása során a szövetek felszívódnak, más sejtek veszik fel őket, amelyek végül a kezemet alkotják? - Igen... a sejtek először apoptózissal elpusztulnak, majd a blebeket más sejtek bekebelezik. - A... miket? - Eddig nem neveztem meg őket... - Ezek a blebek? - Kis kitüremkedések, szakszóval, ezek a blebek. - Imádom... - Ez a tudományos... - A bleb a tudományos név? - Totál tudományos. - Nagyon tetszik! - Blebek. - Oké. - Láthatod őket ezen a fenti képen is. - Mit ábrázol ez a kép? - Ez itt alapvetően ugyanaz, mint amit a rajz is mutat. Egészséges sejtek, itt balra, majd a blebes sejtek, apoptózis közben, itt jobbra. - Vagyis épp átcsomagolják a sejtalkotóikat, átteszik őket „szemeteszsákokba”, pontosabban „szelektív gyűjtőkbe”, amelyek aztán más sejtekhez kerülnek, olyanokhoz, amelyek újrahasználják a sejtalkotókat? - Pontosan. - Értem. És mit keres itt ez az ebihal? Mi csinál ez itt? - Ugyanaz történik vele, mint amit beszéltünk a kézzel kapcsolatban: itt is láthatod működni az apoptózist az egyedfejlődés során, mikor az ebihal békává alakul. Ez az ebihal már egészen előrehaladt az átalakulás útján, de még megvan a hosszú a farka, ami a kifejlett békára nem jellemző. Az ebihal farka apoptózissal tűnik el. Gyakorlatilag felszívódik, így a sejteket felépítő anyagok újrahasznosulhatnak. - Nagyon tuti. Tehát a farok összezsugorodik, majd hátsó lábakká alakul? - Nos, nem igazán, mivel a lábak már kialakultak, de végül is a farok teljesen felszívódik, igen. - Nahát, ez tényleg nagyon klassz! Ez nem is olyan, mint mikor a levelek lehullanak a fáról. Nem olyan, mint mikor a menekülő gyíkok eldobják a farkukat... Ha megragadnánk egy átalakuló ebihalat a farkánál, a farok nem törne le csak úgy. Ezekre az anyagokra még szükség van, fokozatosan beépülnek a kifejlődő béka szöveteibe. - Nos, a sejtek szintjén valami hasonló történik azért: eltávolodnak a szomszédaiktól, ez hasonló a levél lehullásához. De nem feltétlenül „lehullás” az egész szerv szintjén. Csak az egyes sejtek „lehullása”. - Eddig arra láttunk példákat, hogy az apoptózis hol játszhat szerepet az egyed kifejlődésében. De azt is mondtad, hogy ez mindig, folyamatosan zajlik a testünkben. - Így van. - Értsem úgy, hogy az apoptózis tartja állandó szinten a sejtszámot? - Így van, ez az apoptózis egyik fontos szerepe, különösen a keringésben, ahol folyamatosan képződnek az új sejtek. Ha pedig folyamatosan képződnek a sejtek, de nem szabadulunk meg tőlük, akkor egy idő után túl sok lesz belőlük, és az alapvetően nem egy jó dolog, ha túl sok a sejt a szervezetünkben. Ez történik például a rák során, egyszerűen túl sok sejt halmozódik fel. Tehát az apoptózis feladata az egyensúly fenntartása, de ha már szóba került a rák, valójában egy irtó nagy szívesség, amit a sejtjeink tesznek értünk azzal, hogy elpusztulnak. Ha például károsodik a DNS-ük, ami megnöveli az esélyét a tumorsejtté alakulásnak, először próbálják javítani a hibát, de ha ez nem megy, akkor normál körülmények között apoptózist kezdeményeznek, így nincs esély továbbörökíteni a hibát, vagyis megelőzik a rákos elfajulást. Ez valójában az apoptózis nagyon fontos védő szerepe a felnőtt szervezetben, sőt, az élet bármely szakaszában. - Olyan tehát, mint egy nagy piros nyomógomb, mint egy önmegsemmisítő gomb... Ha a sejt észleli magán a rákos sejt jellemzőit, csak megnyomja a gombot, amitől beindul egy enzimkaszkád, és végül maga az apoptózis? - Így van, általában így gondolkozunk róla. Valójában többféle módja van annak, hogy a rák felé sodródó sejteket leállítsuk. Ezek között vannak belső mechanizmusok is, tehát a sejtek maguk ellenőrzik a dolgokat. És olykor észlelik is, hogy „Hoppá, a DNS-em nem néz ki túl jól, és nem tudom helyrehozni.” - Oké. - De az is előfordul, hogy egy sejtet külső jelek alapján egy másik sejt azonosít, mint potenciális tumorsejtet. - Ilyenkor jön egy immunsejt, aztán bedöf valami fehérjét kívülről, ami elindítja ugyanezt a folyamatot? - Igen, igen, szóval nem tudjuk pontosan, hogy mi a kommunikáció mechanizmusa, de mintha lenne valami interakció a két sejt között, mintha az egyik azt mondaná a másiknak: „Nos, úgy látom, valami nincs rendben veled. Ideje abbahagyni a dolgokat..." - Azta... Akkor az apoptózis többféle módon is bekövetkezhet, de minden esetben a sejt életciklusának természetes velejárója. Az összes sejt így pusztul el? - Nos, vannak sejtek, amelyek nekrózissal pusztulnak el, ilyen értelemben a testünk nem minden sejtje pusztul el apoptózissal. Én úgy képzelem, hogy vannak más módszerek is az elhasznált sejtek újrahasznosítására az apoptózison kívül is. Vegyük például a hámsejteket! Sok közülük hasonló folyamaton megy keresztül, de ez a szó szoros értelmében mégsem apoptózis, még ha a sejthalál egy szabályozott módja is. - Aha. - Összességében én nem mondanám, hogy az összes sejtünk végül így pusztul el. Mindenesetre egy valóban gyakori módja a sejtpusztulásnak és -pótlásnak. - Szuper! Kösz, Emily! - Én is köszönöm, David.