APOPTÓZIS

1. APOPTÓZIS PROGRAMOZOTT SEJTHALÁL Készítette: Ácsné Ravasz Éva

2. A sejtszámot befolyásoló tényezők • A testméret fajra jellemző,így a sejtszám is korlátozott • 959 testi sejt • A sejtszámot befolyásolja: sejtosztódás növelisejtpusztulás csökkenti G0 állapot stabilizálja Caenorhabditis elegans

3. SEJTPUSZTULÁS • Nekrózis Pl.:szívinfarktus • „kivégzés” • Apoptózis („öngyilkosság”) Nem javítható károsodás hatására következik be A sejtmembrán permeábilissá válikCa++ és víz áramlik a sejtbe A Ca++ enzimeket aktivál (lipázok, proteázok) A sejt megduzzad és kipukkad Törmelék eltakarítás: makrofágok, leukocitáák gyulladás,hegképződés

4. APOPTÓZIS KUTATÁSA • A 70-es években fedezték fel újra (név: falevelek hullása)Kerr,Wyllie • A 90-es években a molekuláris háttér felfedezése után felgyorsult a kutatása (Nobel-díj 2002) • Modell: mutagenezisölőgén mutációjaextra sejtszám(1090)(1090-ből mindig ugyanaz a 131 sejt pusztult el kezelés nélkül) Ced gének

5. zsugorodás leválás darabolódás bekebelezés emésztés

6. ZSUGORODÁS, LEVÁLÁS Bleb= bimbó

7. DNS FRAGMENTÁCIÓ Apoptotikus vezikula Kromatin kondenzáltan Autofág vakuólum

8. DARABOLÓDÁS

9. BEKEBELEZÉS

10. APOPTÓZIS • Minden sejtben létező, genetikailag determinált önpusztító mechanizmus, életműködés • A sejthártya szemipermeábilitása végig megmarad • Gyors bekebelezés • Gyulladás, hegképződés nincs • Néhány óra alatt lezajlik a teljes folyamat • Speciális enzimrendszer: KASZPÁZOK (14 félét ismerünk) Cys-Asp proteináz DN-ÁZOK (6) DNS fragmentáció TRANSZGLUTAMINÁZOK (9) Glut- Lys keresztkötés • Természetes, szükségszerű: 1012 elhaló sejt cserélődik le naponta az ember szervezetében

11. FELADATAI • Nem javítható károsodást szenvedett sejtek elpusztítása • Végzetes stressz, pl. éhezés • A DNS állomány károsodása pl.sugárzás • Rákos folyamatok megakadályozása • p53:tumor-szupresszor protein sejtciklus G1/S ellenőrzés hibás DNSsejtciklus leállítása

12. FELADATAI Az egyensúly fenntartása Felnőtt szervezet: képződő sejtek száma=elpusztultak száma Egyensúly felborulása: képződő sejtek száma>elpusztultak számatumor képződő sejtek száma<elpusztultak száma sorvadás

13. FELADATAI • SEJTDIFFERENCIÁ-CIÓ, FEJLŐDÉS Pl.: embrionális fejlődés(ujjak,amnion,cső-képzés) idegsejtek 50%-a • BIOLÓGIAI FUNKCIÓÉRTa bőr hámrétege 1 hónap alatt lecserélődik

14. szündaktília

15. FELADATAI • IMMUNRENDSZERBEN Az immunrendszer sejtjeinek túlzott elszaporodását vagy hatását halálos receptorok működése korlátozza. Vannak például úgynevezett privilegizált szöveteink, amelyek az immunrendszertől elrejtve fejlődnek (ilyen pl. a szem vagy a hereszövet), és ha mégis odatéved egy a szövetet megtámadni készülő immunsejt, azt halál-receptorán át a szöveti sejtek azonnal apoptózissal megölik. 

16. ÖLŐSEJTEK-KIKÉNYSZERÍTETT APOPTÓZIS • KIVÉGZŐK: limfociták, citotoxikus T-sejtek, természetes ölősejtek • A CÉLSEJTEK: vírusfertőzött, daganatos sejtek, (felszínükön azonosító fehérjék) • ÖLÉSI MÓDSZEREK: PERFORINkilyukasztja a célsejtet víz+ionok áramlanak a citoplazmába GRANZIMEK a célsejtbe aktiválják a kaszpázokat CITOKINEK: TNF, Fas/Apo ligandum a citotoxikus sejtek felszínén, ezek receptorai a célsejteken aktív receptorközvetítő molekulák kaszpázok 1. 2.

17. AZ APOPTÓZIS FOLYAMATA

18. DNSsérülésre bekövetkező folyamatok Szabad DNS végek Vissza a sejtciklusba Javítás, vagy a ciklus leállítás Ha nem javítható a DNS, végleges sejtciklus leállítás emberben: HDM2 P53 elengedi a gátlófehérjéjét STF: a célgének speciális transz-kripciós faktora Proliferáció: sejtszámnövekedés Rákos daganat, mutáns géneket hordozó utódsejtekből alakul ki,p53= tumorszupresszor fehérje (p53 indukció-kemoterápia)

19. SEJTEN KÍVÜLI LIGANDUMOK • Típusú apoptózis • TNF=tumornekrózis faktor • (halálszignál) • Kb 20 TNF receptor ebből 7 ismert • halálreceptor (transzmembránfehérjék) • jelkomplex • Speciális haláldomének • Apoptózist beindító enzimek • végrehajtó • Túlélés lehetséges: receptor • jelkomplex • effektor „halál” domén Gátló fehérjék

20. A MITOKONDRIUM AZ APOPTOTIKUS JELEK INTEGRÁTORA 2. Típusú apoptózis Ha proapoptotikus hatásra a mit. membránjának permeábilitása megnőproapoptotikus molekulák kiszabadulnak a citoplazmába (citokróm-C) Külső kamrából származik Apoptózisaktiváló faktor Dezoxi-ATP Prokaszpáz-9 BAX proapoptotikus fehérje Ca++ -raktár, külső hatásra megemelkedhet a Ca++ -szint Permeábilitási pórus megnyílik  Citokróm C kiáramlás Pro-vagy antiapoptotikus feh.-k mit.-ba kerülésén múlik a halál, vagy a túlélés (BCL-2) apoptoszóma

21. APOPTOSZÓMA

22. TÚLÉLÉSI FAKTOR BAD kötve apoptoszóma

23. TÚLÉLÉSI FAKTOR ELTŰNÉSE • Különösen az idegrendszer és az immunrendszerben • sejtjeikben állandóan ott vannak a sejtek elölésére képes molekulák • ezeket környezetükben lévő túlélési faktorok akadályozzák meg tettük elkövetésében. • A neuronális növekedési faktor (túlélési faktor) az idegsejtek esetében fehérjék foszforral történő módosításával működtet éltető jelátviteli pályát; ha a faktor koncentrációja leesik, nincs túlélési jel, az apoptózis bekövetkezik.

24. APOPTÓZIS BETEGSÉGEKBEN FOKOZOTT SEJTHALÁL Neurodegenerativ betegségek: Amiotrófiás laterális szklerózis (apopt gátlás hiánya) Alzheimer-kór (bcl2), Parkinsonizmus Immunhiányok: AIDS CSÖKKENT APOPTÓZIS Autoimmunbetegségek Vírusfertőzések Antiapoptotikus vírusfehérjék Herpes Tumorok (kemoterápia p53-indukció)

25. KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Források: Dr Fésüs L. A természetes sejthalál titkai Kovács János: Sejttan Láng Orsolya: Sejtek öregedése és apoptózis Réz Gábor: A programozott sejthalál, mint életfolyamat