Medyczne zastosowanie apoptozy

immunologia

1) Apoptoza podczas dojrzewania tymocytów: tymocyty stają się różnymi typami komórek immunokompetentnych poprzez szereg procesów rozwojowych. W tym procesie rozwojowym bierze udział szereg procesów pozytywnej selekcji komórek i negatywnych selekcji komórek. Tworzenie podtypów limfocytów T CD4 plus i podtypów limfocytów T CD8 plus; Jednocześnie selektywnie eliminuje klony komórek T, które rozpoznają autoantygeny, a mechanizm śmierci klonów komórkowych polega głównie na zaprogramowanej śmierci komórki. Dlatego prawidłowy rozwój układu immunologicznego skutkuje powstawaniem zarówno immunokompetentnych limfocytów, jak i tolerancji immunologicznej na autoantygeny. Powstanie mechanizmu tolerancji zależy głównie od aktywacji mechanizmu programowanej śmierci komórkowej klonu limfocytu T, który rozpoznaje autoantygen.

2) Śmierć komórki indukowana aktywacją (AICD) jest kolejnym głównym typem zaprogramowanej śmierci limfocytów T. Kiedy normalne limfocyty T są stymulowane przez inwazyjne antygeny, limfocyty T są aktywowane i indukowana jest seria odpowiedzi immunologicznych. Aby zapobiec nadmiernej odpowiedzi immunologicznej lub nieograniczonemu rozwojowi tej odpowiedzi immunologicznej, organizm ma AICD kontrolujące długość życia aktywowanych limfocytów T. W rzeczywistości proliferacja limfocytów T i AICD limfocytów T mają tę samą ścieżkę sygnałową. Limfocyty T zaczynają się aktywować po stymulacji. Jeśli w aktywowanych limfocytach T znajduje się czynnik wzrostu, nastąpi reakcja reprodukcyjna. Jeśli nie ma czynnika wzrostu lub jest go mniej, wystąpi AICD. 3) Atak limfocytów na komórki docelowe: komórki immunokompetentne, zwłaszcza komórki zabójcze aktywowane limfokinami (LAK), są ważną formą immunoterapii adoptywnej. Odgrywa ważną rolę w regulacji przeciwnowotworowej, przeciwwirusowej i immunologicznej. Te immunokompetentne komórki mogą indukować zaprogramowaną śmierć komórki podczas atakowania komórek nowotworowych i komórek zakażonych wirusem.

Medycyna kliniczna

Powód, dla którego apoptoza stała się gorącym tematem badawczym, w dużej mierze zależy od bliskiego związku między apoptozą a wirusami klinicznymi. Zależność ta przejawia się nie tylko w badaniu apoptozy i jej mechanizmu, co wyjaśnia patogenezę dużej klasy chorób immunologicznych, ale także może prowadzić do pojawienia się nowych terapii chorób. Szczególnie bliski związek między apoptozą a rakiem i AIDS przyciągnął wiele uwagi.

1) Zmniejszenie liczby komórek CD4 plus spowodowane zakażeniem wirusem HIV następuje poprzez mechanizm apoptozy

Zakażenie wirusem HIV powoduje AIDS, a jego główną patogenezą jest to, że zakażenie wirusem HIV specyficznie niszczy komórki CD4 plus, czyniąc CD4 plus i związane z nim defekty funkcji immunologicznych podatnymi na infekcje oportunistyczne i nowotwory. Ale w jaki sposób zakażenie wirusem HIV może specyficznie niszczyć komórki CD4 plus? Powszechnie uważa się, że znaczny spadek bezwzględnej liczby limfocytów T CD4 plus wynika głównie z mechanizmu apoptozy. To nie tylko wyjaśnia główny powód spadku limfocytów T CD4 plus w AIDS, ale także wskazuje ważny kierunek badań nad leczeniem AIDS.

2) Z punktu widzenia apoptozy, pojawienie się nowotworu wynika z zahamowania apoptozy

Powszechnie uważa się, że złośliwa transformacja komórek nowotworowych wynika z niekontrolowanego wzrostu i nadmiernej proliferacji. Z punktu widzenia apoptozy uważa się, że jest ona wynikiem zahamowania mechanizmu apoptozy nowotworu i niepowodzenia normalnego klirensu śmierci komórkowej. Szereg onkogenów i protoonkogenów jest aktywowanych i ulega nadekspresji w komórkach nowotworowych. Aktywacja tych genów jest ściśle związana z występowaniem i rozwojem nowotworów. Duża klasa onkogenów należy do rodziny czynników wzrostu, a duża klasa onkogenów należy do rodziny receptorów czynników wzrostu. Aktywacja i ekspresja tych genów bezpośrednio stymulują wzrost komórek nowotworowych. Te onkogeny i produkty ich ekspresji są również ważnymi regulatorami apoptozy komórek. Po ekspresji wielu rodzajów onkogenów blokują proces apoptozy komórek nowotworowych i zwiększają liczbę komórek nowotworowych. Zrozumienie mechanizmu powstawania guza z perspektywy apoptozy komórek wynika zatem z hamowania redukcji komórek nowotworowych na skutek mechanizmu apoptozy komórek nowotworowych. Dlatego zaprojektowanie metody leczenia nowotworów przez pryzmat i mechanizm apoptozy polega na rekonstrukcji systemu transdukcji sygnału apoptozy komórek nowotworowych, czyli zahamowaniu ekspresji genów przeżycia i aktywacji ekspresji genów śmierci komórek nowotworowych.

3) Badanie apoptozy przyniesie prawdziwy przełom w chorobach autoimmunologicznych

Choroby autoimmunologiczne obejmują dużą klasę chorób spowodowanych opornymi na leczenie zaburzeniami odporności. Autoreaktywne limfocyty T i limfocyty B wytwarzające przeciwciała są głównymi patologicznymi mechanizmami immunologicznymi powodującymi choroby autoimmunologiczne. W normalnych warunkach aktywacja komórek odpornościowych jest niezwykle złożonym procesem. Pod wpływem stymulacji autoantygenów, komórki odpornościowe, które rozpoznają autoantygeny, są aktywowane i usuwane poprzez mechanizm apoptozy komórek. Jeśli jednak ten mechanizm zostanie zablokowany, klirens komórek immunokompetentnych, które rozpoznają autoantygeny, zostanie zablokowany. Zaobserwowano, że u myszy z mutacją limfoproliferacyjną obserwowano nieprawidłowość genu kodowanego przez Fas, a normalne cząsteczki białka transbłonowego Fas nie mogły ulegać translacji. Na przykład nieprawidłowość Fas blokowała również mechanizm apoptozy, w którym pośredniczy Fas, co powodowało chorobę autoimmunologiczną polegającą na proliferacji limfocytów.

4) Choroby zwyrodnieniowe układu nerwowego: Choroba Alzheimera jest spowodowana przyspieszoną apoptozą komórek nerwowych. Choroba Alzheimera (AD) jest nieodwracalną, zwyrodnieniową chorobą neurologiczną. Mutacje białka prekursorowego amyloidu (APP) prezeniliny -1 (PS1) i prezeniliny -2 (PS2) prowadzą do rodzinnej choroby Alzheimera (FAD). Udowodniono, że PS bierze udział w regulacji apoptozy neuronów. Nadekspresja PS1 i PS2 może zwiększać wrażliwość komórek na sygnały apoptozy. Dwóch członków rodziny genów Bcl-2, Bcl xl i Bcl-2, uczestniczy w regulacji apoptozy.