A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Apoptóza je programovaná bunková smrť. Na bunku pôsobia signály (z vnútorného alebo vonkajšieho prostredia), ktoré postupne vedú k tomu, že bunka sama rozštiepi svoju DNA na fragmenty, rozloží vlastné proteíny a pomocou cytoskeletu sa rozpadne na viacero apoptotických teliesok, ktoré sú v extracelulárnom prostredí pohltené okolitými bunkami. V tom sa líši od nekrózy, kedy je bunka zničená „násilne“, jej obsah vytečie do okolia ostatných buniek a môže ich svojím obsahom neadekvátne ohroziť (výlevom mediátorov, ktoré mala vo vnútornom prostredí).
Apoptóza je veľmi dôležitá v embryonálnom vývoji (prsty na rukách sa zakladajú aj s blanami medzi prstami, ktoré neskôr odumrú apoptózou) i pri raste organizmu a jeho jednotlivých častí. Veľký význam má takisto pri rozpoznávaní nekontrolovateľne sa množiacich buniek. Organizmus má ochranné mechanizmy, ktoré dokážu takýmto bunkám príslušnou signalizáciou „vnútiť“ apoptózu.
Detekcia apoptózy
Apoptóza sa začína zmršťovaním bunky, pričom integrita cytoplazmatickej membrány ostáva zachovaná. Aktivácia kaspáz vedie k strate mitochondriálneho membránového potenciálu. Dochádza k zmenám intracelulárnej koncentrácie Ca2+. Lyzozomálne membránové pumpy strácajú svoju funkciu. Sú aktivované endogénne endonukleázy a bunka sa rozpadá na apoptotické telieska.[1] Tieto bunkové zmeny sú merateľné metódou prietokovej cytometrie.[2]
Rozptyl svetla bunkou
Apoptóza vo väčšine prípadov môže byť od nekrózy rozpoznaná na základe miery rozptylu svetla. Priamy rozptyl svetla (forward-angle light scatter, FSC) je spojený s priemerom bunky, bočný rozptyl (side-angle light scatter, SSC) je spojený so stavom vnútorných bunkových štruktúr.[3] V prvých štádiách apoptózy sa bunka zmršťuje, zatiaľ čo membrána ostáva intaktná. Pri nekróze membrána bunky stráca integritu. V dôsledku týchto zmien pri prvých štádiách apoptózy sa znižuje FSC a SSC sa zvyšuje, prípadne sa nemení. Pri nekróze sa FSC okamžite zvýši a SSC zníži. Výhodou tejto metódy je možnosť kombinácie signálov rozptylu svetla s analýzou markerov prítomných na bunkách pomocou fluorescenčne značených protilátok. Umožňuje to identifikáciu subpopulácií buniek, ktoré selektívne podstupujú apoptózu v experimentálnych podmienkach.[2]
Absorpcia farbív
Prietoková cytometria môže byť využitá na kvantitatívnu analýzu počtu živých, apoptotických a nekrotických buniek prostredníctvom absorpcie a udržania konkrétnych farbív. Apoptotické bunky majú počas značnej časti procesu apoptózy intaktnú plazmatickú membránu, to znamená, že aj jej základné funkcie ako aktívny transport a nepriepustnosť pre makromolekulárne látky ostávajú zachované. Rozdiely v permeabilite membrány živých, mŕtvych a apoptotických buniek pre DNA farbivá (napríklad propídium jodid, etídiumbromid, farbivo HO33342) môžu rozlíšiť živé, apoptotické a nekrotické bunky. Propídium jodid nie je vylúčený z nekrotických buniek – po vstupe do bunky sa interkaluje do DNA a spôsobuje červenú fluorescenciu nekrotického jadra. Apoptotické bunky majúce neporušenú funkciu plazmatickej membrány ostanú nezafarbené. Živé bunky aktívne pohlcujú farbivo HO33342 a vykazujú modrú fluorescenciu DNA. Aplikácia farbiva HO33342 na apoptotické bunky sa prejaví modrou fluorescenciou, ktorá po čase slabne. Touto metódou sa dajú rozlíšiť živé bunky (modrá fluorescencia), nekrotické bunky (červená fluorescencia) a apoptotické bunky (slabá modrá a žiadna/slabá červená fluorescencia).[2]
Kaspázy
Kaspázy hrajú dôležitú úlohu v apoptóze. Normálne sa vyskytujú ako proenzýmy, aktivované sú proteolýzou.[4] Identifikácia ich aktívnej formy je založená na naviazaní polyklonálnych protilátok proti ľudskej kaspáze-3 – kľúčovej efektorovej kaspáze v apoptóze buniek.[2]
Mitochondriálne funkcie
Mitochondrie sú považované za základ biochemických procesov apoptózy. Za normálneho stavu je vnútorná strana vnútornej membrány nabitá záporne – to umožňuje kladne nabitým lipofilným fluorochrómom akumuláciu v mitochondrii. Kľúčovým bodom v apoptóze je formovanie pórov v ich vonkajšej membráne umožňujúcim únik mitochondriálnych proteínov do cytoplazmy. Otvorenie pórov spôsobí kolaps asymetrického rozloženia protónov na oboch stranách vnútornej membrány a zmenu mitochondriálneho membránového potenciálu.[5] Kladne nabité lipofilné fluorochrómy sa tak nemôžu akumulovať v mitochondrii. Táto zmena potenciálu je merateľná pomocou markerov prietokovou cytometriou.[2]
Únik Ca2+ do cytoplazmy
Transportné systémy pri normálnych podmienkach udržujú intracelulárnu koncentráciu Ca2+ na hladine 100 nM – je to najmenej o štyri rády nižšia koncentrácia ako v extracelulárnom priestore. Počas apoptózy sa koncentrácia cytoplazmatického Ca2+ zvýši. Na demonštráciu toho, že došlo k zvýšeniu intracelulárnej koncentrácie Ca2+ metódou prietokovej cytometrie, sa používajú Ca2+ selektívne fluorescenčné sondy.[2][6]
Lyzozomálne protónové pumpy
Lyzozómy majú vďaka protónovým pumpám, ktoré sú závislé na ATP, nízke pH.[7] To umožní akumuláciu akridínovej oranže – bázickému fluorescenčnému farbivu – v lyzozóme. Farbivo je v organele kvôli protonácii uväznené. Prítomnosť červenej fluorescencie je známkou aktivity protónových púmp. Schopnosť akumulácie farbiva ostáva zachovaná aj v skorých štádiách apoptózy, zatiaľ čo pri nekróze sa okamžite stráca. Tento rozdiel sa využíva na rozlíšenie medzi apoptotickými a nekrotickými bunkami. Naviazanie farbiva na DNA sa prejaví ako zelená fluorescencia, zatiaľ čo akumulácia v lyzozómoch sa prejaví červenou fluorescenciou. Počas apoptózy sa červená fluorescencia nemení (membrány lyzozómov ostávajú intaktné), zatiaľ čo v nekrotických bunkách sa zníži kvôli porušeniu lyzozomálnej membrány. Zelená fluorescencia ostáva počas skorých štádií apoptózy tiež nemenná.[2]
Referencie
- ↑ ELMORE, Susan. Apoptosis: A Review of Programmed Cell Death. Toxicologic Pathology, 2007-06, roč. 35, čís. 4, s. 495–516. Dostupné online . ISSN 0192-6233. DOI: 10.1080/01926230701320337. (po anglicky)
- ↑ a b c d e f g VERMES, I.; HAANEN, C.; REUTELINGSPERGER, C.. Flow cytometry of apoptotic cell death. Journal of Immunological Methods, 2000-09-21, roč. 243, čís. Flow Cytometry, s. 167–190. Dostupné online . ISSN 0022-1759. DOI: 10.1016/S0022-1759(00)00233-7. (po anglicky)
- ↑ Before FlowJo™ | FlowJo, LLC . www.flowjo.com, . Dostupné online.
- ↑ MCILWAIN, David R.; BERGER, Thorsten; MAK, Tak W.. Caspase Functions in Cell Death and Disease. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 2013-04-01, roč. 5, čís. 4, s. a008656. PMID: 23545416. Dostupné online . ISSN 1943-0264. DOI: 10.1101/cshperspect.a008656. (po anglicky)
- ↑ TSUJIMOTO, Yoshihide; NAKAGAWA, Takashi; SHIMIZU, Shigeomi. Mitochondrial membrane permeability transition and cell death. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 2006-09-01, roč. 1757, čís. Mitochondria: from Molecular Insight to Physiology and Pathology, s. 1297–1300. Dostupné online . ISSN 0005-2728. DOI: 10.1016/j.bbabio.2006.03.017. (po anglicky)
- ↑ ZHIVOTOVSKY, Boris; ORRENIUS, Sten. Calcium and cell death mechanisms: A perspective from the cell death community. Cell Calcium, 2011-09-01, roč. 50, čís. Special issue on Ca2+ signaling mechanisms of cell survival and cell death, s. 211–221. Dostupné online . ISSN 0143-4160. DOI: 10.1016/j.ceca.2011.03.003. (po anglicky)
- ↑ XU, Haoxing; REN, Dejian. Lysosomal Physiology. Annual Review of Physiology, 2015-02-10, roč. 77, čís. 1, s. 57–80. Dostupné online . ISSN 0066-4278. DOI: 10.1146/annurev-physiol-021014-071649. (po anglicky)
Zdroj
- KITTNAR, Otomar a kol. Lékařská fyziologie. Praha : Grada, 2011. ISBN 978-80-247-3068-4. (po česky)
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Čakanka štrbáková
Český červený králik
Šupina (ryby)
Aerób
Aferentácia
Aktín
Anabióza
Anaerób
Analyzátor (neurológia)
Angelic Organics
Apidológia
Apoptóza
Arachnológia
Asimilácia (biológia)
Australonuphis
Autotrofia
Autotrofný organizmus
Baeolophus
Bahník západoafrický
Baktériová spóra
Balaenoptera
Bazálny metabolizmus
Bentos
Bioblast
Bipédia
Bocian
Botrytis cinerea
Bunkové inklúzie
Calvinov-Bensonov cyklus
Centroméra
Chlamydiae
Chrípka ošípaných
Chromozóm Y
Cyanistes
Dýchací koreň
Dýchací pigment
Džidžitka
Dejiny biológie
Dipterológia
Domestikácia
Dospievanie
Drobnozrnko
Dvorec prsníka
Efektor (fyziológia)
Ekologická kríza
Embryogenéza
Embryológia
Emily LeProust
Endoparazit
Enterocyt
Enterokináza
Epistáza
Etiolizácia
Exkaváty
Exoskelet
Faetony
Fotobiologický jav
Fotoperiodizmus
Fylogenéza
Gastrolit
Genóm
Gonochorizmus
Gorgónia vejárovitá
Gravidita
Histónový kód
Holarktis
Horec bodkovaný
Human Genome Project
Hydrobiológia
Hymenopterológia
Ikra
Incertae sedis
Infrarad
Insekticíd
Interleukín-8
Interleukín 8
Jednobunkový organizmus
Kalcichordáty
Kalcitonín
Katecholamín
Ketóza
Ketóza (metabolizmus)
Kodominancia
Konchológia
Krvotvorba
Lac operón
Leukoplast (organela)
Lichenizmus
Mediátorová ribonukleová kyselina
Mimochod
Minerálna látka (výživa)
Myoblast
Nekódujúca DNA
Nemegtosaurus
Nerv
Neuquensaurus
Neurofyziológia
Neuromodulátor
Nostocales
Nostokotvaré
Nukleoid
Nukleozóm
Onuphis
Oológia
Opaskovce
Oryctolagus
Osmotický potenciál
Osmotický tlak
Otvorený čítací rámec
Parazitický koreň
Parazitizmus
Parus
Petalonema
Planktón
Podkmeň
Podtrieda
Poecile
Pohlavný výber
Poikilotermia
Posttranskripčná úprava
Premenlivosť (biológia)
Pribnowov box
Priebežná rovnováha
Protozoológia
Prsná bradavka
PYLIS sekvencia
Radula
Rast organizmu
Regenerácia
Riin Tammová
RNA-polymeráza
RNA polymeráza
Roztoče
Rudiment
Samica
Schwannova bunka
Sebecký gén
Sericinus montela
Sexuálne vzrušenie
Shigella
Somit
Speciácia
Sporulácia
Sterilizácia (mikrobiológia)
Svalový epitel
Symbiotický koreň
Synúzia
Systémová biológia
Systematika (veda)
Tafonómia
Tektológia
Telofáza
Teoretická biológia
Termoreceptor
Transkripcia (genetika)
Tropomyozín
Troponín
Tuková bunka
Tvár (biológia)
Ušnica
Všežravec
Varroatóza
Vdych
Veľké permské vymieranie
Vibrio
Vyššia nervová činnosť
Vylučovanie (zoológia)
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk