Alberts et al.,
”Essential Cellbiology”
4th ed, 2014
Apoptos kap 18, sid 633-641
Apoptos Kap 18
Apoptos och nekros =
båda är celldöd men
apoptos sker ordnat och
programmerat
https://youtu.be/DR80Hu
xp4y8
1
Apoptos
Cellen krymper och kondenseras
Cytoskelettet bryts ned
Kärnmembranet bryts ned
DNA bryts upp i små delar
Cellmembranet blobbar ut och bryts upp i stora vesiklar (apoptotic
bodies)
Cellytan förändras så att fagocyterande celler kan ta upp dem
Cellen försvinner snabbt från stället den dött på och ingen
inflammation uppstår
2
Nekrotiskt sår, de lyserade cellerna orsakar inflammation
och attraherar immunceller, var och röd svullnad syns runt
såret. Död vävnad är svart
Apoptosis vs Necrosis
3
4
5
Apoptos är en del av utvecklingen
av fostret
9 veckor
15 veckor
Mustass med apoptotiska celler inmärka, en dags mellanrum
Grodynglets svans behövs inte när det utvecklas till en
färdig groda, cellerna i svansen genomgår apoptos
I färdigvuxna vävnader sker tillväxt och apoptos reglerat så att gamla
celler byts ut men organet inte förändras i storlek
6
Förändringar i apoptotiska celler
Fosfolipiden fosfatidylserin
som normalt sitter i den
cytosoliska delen av
cellemembranet translokeras
till det yttre laget och byter
plats med fosfolipiden
fosfatidylkolin.
DNA klyvs av ett enzym i exakta
fragment som kan detekteras på
en gel, det ser ut som en stege.
Annexin binder till
fosfatidylserin på grund av
dess negativa laddning och
kan användas för att
experimentellt detektera
apoptotiska celler.
Olika Caspaser (proteaser) utför apoptosen, Ett
initeringscaspase klyver och aktiverar många
effektorcaspaser och endonukleaser som sen bryter ned
cellen.
7
8
Dödssignalen kan komma utifrån (extrinsic signal) eller
inifrån (intrinsic signal)
Extrinsic använder sig av aktivering av Fas receptorer,
Fasligander kan vara bundna till t.ex vita blodceller som
dödar infekterade celler
DISC = death inducing signal complex
Intrinsic signallering startar i mitokondrierna som en
respons på DNA skador eller syrebrist eller näringsbrist
Mitokondrierna börjar läcka Cytokrom C (i elektrotransportkedjan) vilket
aktiverar caspaskaskaden genom att Cyt C binder till Apaf-1och bildar en
apoptosome.
Apoptosomen aktiverar sedan procaspaser (procaspase 9)
9
Cytokrom C är vattenlösligt och en del av
elektrontransportkedjan i mitokondriernas
innermembran
Bcl-2 familjen är en proteinfamilj som
reglerar apoptos genom att kontrollera
frisläppandet av cytokrom C.
Det finns proapoptotiska och antiapoptotiska medlemmar av familjen
AntiBcl-2 och Bcl-X
ProBax, Bak,
Bad, Bim, Bid
Bax och Bak reagerar på proapototiska
signaler i cytosolen och beger sig till
mitokondrien där de tillsammans släpper
ut cytokrom C
Bcl-2 sitter på mitokondriens membran
och försöker hindra proapoptotoska Bad,
Bax och Bak att släppa ut cytokrom C
Bid aktiveras av caspase-8 och länkar
alltså extrinsic till intrisic kaskaden.
10
Ibland behöver extrinsic pathway aktivera intrinsic
systemet, det görs då genom att proteinerna Bax och Bak
aktiveras och stimulerar frisläppning av Cytokrom C
Finally, all apoptotic pathways activate Caspase 3, which activates endonucleases
(which degrade the chromosomal DNA), Proteases (which degrade the proteins in the
nucleus and the cytoskeleton).Mitochondria break down and release cytochrome c
and ATP which attracts macrophages that take up and eliminate the apoptotic bodies
and in turn release cytokines which suppress an inflammatory response.
11
https://youtu.be/-vmtK-bAC5E
KEMISKA SIGNALER SOM FÖRHINDRAR APOPTOS ELLER CELLTILLVÄXT
I en multicellulär organism måste celler få kemiska överlevnadssignaler utifrån
för att inte gå i apoptos.
Dessa kemiska signaler kan antingen vara ett protein som utsöndrats från en
annan cell eller ett protein som sitter i cellmembranet på en annan cell eller fast i
extra cellulärt matrix (bindväven)
Exempel på olika typer av kemiska signaler som ger positiv signal för celldelning
och tillväxt:
1. Survival factors – överlevnadsdaktorer som förhindrar apoptos (ex. Bcl-2)
2. Mitogens – stimulerar celldelning genom att inhibera inhibitorer
3. Growth factors – tillväxtfaktorer som ökar produktion av proteiner och andra
makromolekyler och minskar deras nedbrytning.
Det finns också kemiska signaler som motsätter dessa positiva signaler och
förhindrar tillväxt
1. Tillväxtinibitior - Myostatin är ett exempel som förhindrar muskeltillväxt.
12
1. Survival factors – överlevnadsdaktorer
Extracellulära överlevnadssignaler
inhiberar apoptos
De flesta celler behöver
överlevnadssignaler från
granncellerna för att undvika apoptos
Överlevnadssignaler reglerar ofta
Bcl-2 familjen genom att t.ex öka
produktionen av Bcl-2 eller inhibera
Bad.
En mammaliecell som inte ständigt
får överlevnadssignaler kommer att
begå apoptos förr eller senare.
1. Survival factors – överlevnadsdaktorer
13
2. Mitogens - inhiberar inhibitorer
3. Growth factors
14
Tillväxtinibitior - Myostatin är ett exempel som förhindrar muskeltillväxt.
1. Tillväxtinibitior - Myostatin är ett
exempel som förhindrar muskeltillväxt.
15
16
Felreglering av apoptos kan leda till sjukdomar,
t.ex är apoptosen ofta störd i cancertumörer.
Hjärtattack och stroke där blodtillförseln strypt
leder till både nekros och apoptos
https://youtu.be/jjfYQMW_nek
https://youtu.be/9KTDz-ZisZ0
17
