Apoptose

Schematische weergave van apoptose. Links: gezonde cel; rechts: zieke cel. Cel wordt ziek → gaat krimpen → cel valt uiteen in blaasjes → macrofagen ruimen de celresten op → cel wordt vervangen door nieuwe cel.

Apoptotische cel bij de lever van een muis

Apoptose

Apoptose is het proces van geprogrammeerde celdood. Het woord is afkomstig uit het Grieks (απόπτωσις, apoptoosis) en betekent 'afvallen, wegvallen'.

Voorkomen van apoptose

Apoptose is belangrijk in de embryonale ontwikkeling, in het immuunsysteem en in alle levende weefsels. In de embryonale ontwikkeling zorgt apoptose ervoor dat niet noodzakelijke of ongewenste weefsels verdwijnen. Een voorbeeld hiervan zijn de 'interdigital webs', de 'zwemvliezen', die bij mensen in aanleg aanwezig zijn, maar tijdens de ontwikkeling van het embryo verdwijnen. In het immuunsysteem worden T-cellen die 'eigen' epitopen herkennen en dus ongewenst zijn, tot celdood aangezet door stimulatie van apoptose.

Een cel kan op twee manieren doodgaan. Een manier is necrose; dit is het proces waarbij een cel op een abrupte manier doodgaat. Hierbij wordt de inhoud van de cel, het cytoplasma, in het omringende weefsel vrijgelaten. Dit heeft vaak een activerende werking op het immuunsysteem, waardoor er een ontstekingsreactie kan ontstaan.

Het biochemische mechanisme verantwoordelijk voor apoptose

Een voor een cel meer georganiseerde manier van doodgaan is apoptose. Apoptose heet geprogrammeerde celdood, omdat in elke cel de mechanismen aanwezig zijn, die apoptose mogelijk maken. Als een cel signalen van zijn omgeving ontvangt die de cel tot apoptose dwingen, of als de cel zoveel schade heeft opgelopen dat verder bestaan niet mogelijk is, wordt een intracellulair mechanisme geactiveerd. Dit mechanisme leidt uiteindelijk tot de activatie van proteasen, de zogenaamde caspases (cysteïne-aspartylprotease). Deze eiwitten zetten de cel aan tot de afbraak van eiwitten en DNA. De substraten van de caspases bevinden zich in de celkern, het cytoplasma en het cytoskelet.

Kenmerken van apoptose

Een cel die apoptose ondergaat is te herkennen aan een aantal kenmerken. Het duidelijkste morfologische kenmerk is het afsplitsen van kleine bolletjes cytoplasma met celinhoud (blebbing). Ook kunnen apoptotische cellen worden herkend aan DNA fragmentatie als gevolg van afbraak van het DNA. Cellen die apoptose ondergaan vertonen ook negatief geladen fosfolipiden op het celoppervlak. Deze negatief geladen fosfolipiden kunnen door fagocyten herkend worden. Na herkenning verwijdert de fagocyt de apoptotische cel.

Apoptose en kanker

Bij sommige vormen van kanker kunnen verschillende systemen die de integriteit van de cel bewaken uitgeschakeld zijn. Deze cellen zullen dan niet tot apoptose kunnen overgaan, wat kan leiden tot een te grote hoeveelheid cellen, of het doorgroeien van cellen die eigenlijk te ernstig beschadigd zijn om door te groeien.

Apoptose bij planten

Apoptose bij planten is een natuurlijke reactie die veel voorkomt. Zo treedt apoptose op bij het verwelken van bloemen en het afrijpen van sommige soorten vruchten, zoals doosvruchten.

Ook treedt het op bij beschadiging van planten. Planten proberen namelijk een evenwicht te bewaren tussen de hoeveelheid bovengrondse en ondergrondse delen. Worden bovengrondse delen verwijderd door bijvoorbeeld vraat dan worden voedingsstoffen uit delen van het wortelgestel onttrokken, waarbij wortels afsterven. Bij het verplanten zullen bovengrondse delen afsterven en bij vochttekort zullen ook bovengrondse delen afsterven om de plant in staat te stellen te overleven.

Bij aantasting door ziekteverwekkers treedt soms ook apoptose op bij en rondom de geïnfecteerde cellen, waardoor verdere infectie wordt voorkomen. Dit uit zich in resistentie tegen de ziekteverwekker.

Overzicht van de overdracht van de signalen betrokken bij de apoptose.

Mediabestanden

Zie de categorie Apoptosis van Wikimedia Commons voor meer mediabestanden.

Externe links

• Apoptose (AllesoverDNA.nl)