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Name: Magnus Gottl
Erstellungsdatum:25.11.13

Übersicht über die Apoptose

Die Apoptose bezeichnet eine Form des programmierten Zelltods. Anders als bei der Nekrose wird der Zelltod von den Zellen selbst durchgeführt, die infolge von Fehlern der Erbinformation oder von außen durch das Immunsystem dazu angeregt wurden. Dementsprechend wird es auch als "Selbstmordprogramm" biologischer Zellen bezeichnet. Dieser programmierte Zelltod obliegt strenger Kontrolle, sodass Schäden am Nachbargewebe vermieden werden.

Während der Apoptose schrumpft die Zelle, wobei die DNA durch sogenannte Endnukleasen in definierte Teilstücke zerlegt wird.  Bei der Nekrose quillt die Zelle auf und die Plasmamembran wird zerstört. Dabei kommt es auch zu Schäden des Nachbargewebes. Da man beide Zelltode oft nicht genau voneinander unterscheiden kann und sie ineinander übergehen, wird deren Übergang Aponekrose genannt.


Vorkommen der Apoptose

Im adulten Organismus:

  • Kontrolle der Zellzahl und der Größe des Gewebes
  • Verjüngung des Gewebes (z.B. Drüsengewebe der Nase)
  • Schäden des Immunsystems
  • Anpassung einzelner Zellen im Nervensystem
  • Selektion von Keimzellen (ca. 95 % aller Keimzellen)
  • Abescheidung von Sekreten der Talgdrüsen (Hautrüsen)

Die Apoptose wird vor allem im Zusammenhang mit der Krebsentstehung erforscht. Ziel ist es, krebsbefallene Zellen kontrolliert mittels Apoptose abzutöten. Ein Problem liegt jedoch darin, dass die Krebszellen selbst sich den Zelltod zunutze machen um Abwehrzellen des Körpers auszuschalten.

Auch ein Zusammenhang mit den neurodegenerativen Krankheiten (z.B. Alzheimer, Parkinson) wird nicht ausgeschlossen.

 

Der Ablauf der Apoptose lässt sich in 2 Phasen unterteilen: Initiations- und Effektorphase

Initiationsphase

In der Initiationsphase unterscheidet man 2 Vorgänge: Den extrinsischen und den intrinsischen Weg bzw. Typ I und Typ II. (Details zu den beiden Wegen siehe Wikipedia)


Effektorphase

Es gibt so genannte Effektorcaspasen, deren Typen 3, 6 und 7 zum Zelltod führen. Die am Abbau von Actin (Zytoskelett) und Lamin (Zellkernmembran) beteiligten Caspasen aktivieren sekundäre Zielrproteine wie z.B. DNase (durch Proteolyse)

Die DNase spaltet genomische DNA in ca. 180bp große Teile. Diese werden als Apoptoseleiter bezeichnet.

Desweiteren kann die DNA-Reperaturpolymerase durch Caspasen unterdrückt werden.

Die enstandenen Fragmente werden in kleinen Vesikeln abgeschnürt und können dann von den Fresszellen (Phagozyten) aufgenommen werden. Damit die Fresszellen schnell genug zu den abgetöteten Zellen gelangen werden Köderstoffe (Mediatoren) eingesetzt (z.B. Nucleotide, Fraktalkin etc.). 

 

Diese kontrollierte Entfernung wird von spezialisierten Phagozyten durchgeführt und löst, im Gegensatz zur Nekration, eine entzündungshemmende Reaktion hervor.

Die apoptotisch abgetöteten Zellleichen müssen täglich vom Körper entfernt werden, damit diese nicht sekundär nekrotisch werden und den Organismus gefährden (Clearance).

Der hohe interzelluläre Druck führt zum sogenannten Membran-Blebbing. Dabei bilden sich Membranbläschen  (Bleps) an der Oberfläche der Zelle. Sie enthalten Teile des Inhaltes der sterbenden Zelle und werden meist von naheliegenden Makrophagen aufgenommen.

 

 

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