ANG KAMATAYAN NG CELL: MGA URI AT ANG KANILANG MGA KATANGIAN - BIOLOGY - 2026

Ang pagkamatay ng cell ay ang proseso ng pagkasira ng mga sangkap ng cellular na nakakaranas ng lahat ng mga nabubuhay na organismo sa iba't ibang yugto. Sa lahat ng mga organiko na multicellular dapat mayroong isang optimal na balanse sa pagitan ng pagkamatay ng cell at paglaganap ng cell.

Ang pagkamatay ng cell ay nangyayari sa pamamagitan ng dalawang pangunahing mekanismo: sa pamamagitan ng nekrosis o hindi sinasadyang pagkamatay ng cell, at sa pamamagitan ng apoptosis o na-program na pagkamatay ng cell. Ang bawat mekanismo ay naiugnay sa isang partikular na cell morphology.

Mga pagkakaiba sa pagitan ng apoptosis at nekrosis.
Pinagmulan: Pambansang instituto sa pag-abuso sa alkohol at alkoholismo (NIAAA)

Ang apoptosis o na-program na cell death ay binubuo ng isang landas na lubos na kinokontrol ng mga sangkap na genetic. Kadalasan kapag nakakaranas ang organismo ng mga pathological na kalagayan (mga sakit na degenerative, halimbawa), ang apoptotic na programa ay maaaring ipatupad nang hindi wasto, na nagreresulta sa hindi nararapat na pagkasira ng cell.

Ang na-program na kamatayan ng cell ay isang mahalagang sangkap ng mga landas ng pag-unlad at homeostasis (kontrol sa pagitan ng pagkamatay ng cell at paglaganap) sa pangkalahatan.

Ang aksidenteng pagkamatay ng cell o nekrosis ay ang pangalawang uri ng kamatayan ng cell. Nagtatanghal ito ng mga pagkakaiba-iba sa radikal kung ihahambing natin ito sa apoptosis. Ang kababalaghan na ito ay nangyayari kapag ang mga cell ay nakalantad sa isang hindi kanais-nais o matinding kapaligiran, na nagreresulta sa pinsala sa mga istruktura ng cell.

Programa ng kamatayan ng cell o apoptosis

Makasaysayang pananaw

Noong 1972, ang salitang apoptosis ay ginamit sa unang pagkakataon. Lumitaw ito sa isang klasikong artikulo sa pang-agham na isinulat ng mga may-akda na Kerr, Wyllie, at Currie. Para sa Kerr et al., Inilarawan ng salitang apoptosis ang isang natatanging morphological form ng kamatayan ng cell.

Kahit na ang mga katangiang ito ay nai-detalyado nang maraming beses, ang mga may-akda na ito ang unang nagbigay ng isang pangalan ng hindi pangkaraniwang bagay.

Kahulugan

Ang isang multicellular organism ay binubuo ng maraming mga cell na dapat magtatag ng mga koneksyon sa bawat isa. Ang komunidad ay dapat panatilihing mahigpit na naayos, at ito ay nakamit sa pamamagitan ng pagtatatag ng isang kontrol sa pagitan ng paglaganap ng mga bagong cells at ang pag-aalis ng mga cell na naroroon.

Sa ganitong paraan, ang mga cell na para sa maraming kadahilanan ay hindi na kinakailangan upang sumailalim sa isang uri ng molekulang "pagpapakamatay" na tinatawag na apoptosis.

Ang na-program na kamatayan ng cell ay isang normal na pholohikal na kababalaghan. Ito ay nagsasangkot sa kinokontrol na pag-aalis ng ilang mga cell. Ang mekanismong ito ay mahalaga upang mapanatili nang maayos ang mga tisyu ng may sapat na gulang. May papel din ito sa pagbuo ng embryo.

Mga Tampok

Panatilihin ang balanse ng paglaganap

Ang pangunahing layunin ng na-program na pagkamatay ng cell ay upang mapanatili ang balanse ng paglaganap ng cell. Halimbawa, sa ating katawan, halos 5 x 10 ¹¹ erythrocytes o mga selula ng dugo ay inaalis araw-araw sa pamamagitan ng pagkamatay ng cell.

Protektahan ang mga cell

Bilang karagdagan, pinapayagan nito ang pagtaguyod ng isang mekanismo ng proteksyon laban sa mga cell na, potensyal, ay maaaring makaapekto sa katawan. Sa kaso ng mga cell na naging mga biktima ng isang impeksyon sa virus, karaniwang sila ay pinapatay ng programmed cell death. Kaya, ang virus ay hindi magagawang magpatuloy na kumalat sa loob ng host.

Ang namamatay na cell cell ay hindi lamang nag-aalis ng mga cell na nahawahan ng mga panlabas na pathogens, may kakayahang mamuno sa mga cell ng organismo na nagpapakita ng pinsala sa genetic material. Sa kasong ito, ang mga cell na nagdadala ng mutation na nakakasama sa organismo ay tinanggal.

Sa kaso kung saan ang pagpapaunlad ng mga hindi normal na mga cell na ito ay maaaring magpatuloy at ang mga mekanismo ng pagkamatay ng cell ay hindi kumikilos, ang mga bukol at pagbuo ng iba't ibang uri ng kanser ay maaaring lumitaw.

Coordinate ang pagbuo ng embryo

Ang na-program na kamatayan ng cell ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagbuo ng isang embryo. Sa panahon ng pagbuo ng pareho, maraming mga cell na hindi kinakailangan ay dapat alisin.

Halimbawa, responsable sa pag-alis ng mga tisyu sa larvae sa mga organismo na sumailalim sa metamorphosis: larvae at amphibians. Bilang karagdagan, ang ilang mga form ng juvenile ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga lamad sa pagitan ng mga daliri, katangian ng buhay na nabubuhay sa tubig.

Kapag ang organismo ay nagiging isang may sapat na gulang, nawawala ang mga lamad na ito, dahil ang mga cell na bumubuo nito ay sumasailalim sa isang naka-program na kaganapan ng kamatayan ng cell. Sa pangkalahatan, ang proseso ng apoptosis ay humuhubog sa mga limbs ng mga tao at mga daga: ang mga istraktura na hugis ng pala na nagtatapos sa mahusay na nabuo na mga numero.

Sa panahon ng pag-unlad ng mga mammal, ang na-program na pagkamatay ng cell ay nakikilahok sa pagbuo ng nervous system. Kapag umuunlad ang katawan, ang isang labis na bilang ng mga selula ng nerbiyos ay ginawa, na kalaunan ay tinanggal sa pamamagitan ng na-program na pagkamatay ng cell.

Ang mga neuron na nakaligtas (tungkol sa 50%) ay gumagawa ng tamang mga koneksyon sa mga target na cell. Kapag ang koneksyon na naitatag ay ang isa na ipinahiwatig, ang pagtatago ng isang serye ng mga kadahilanan ng paglago ay nagsisimula na nagpapahintulot sa kaligtasan ng selyula, dahil pinipigilan nito ang programa ng kamatayan ng cell.

Mga katangian ng cellular na apoptosis

Sa oras na na-program na kamatayan ng cell, ang cell ay nagpapakita ng isang partikular na phenotype. Ang unang nakikilala na tampok ay ang fragmentation ng chromosomal DNA.

Sa kaganapang ito, ang pagkasira ng mga nucleosom, mga istraktura na nabuo ng DNA at protina, ay nangyayari. Sa pamamagitan ng kondensasyon ng chromatin, ang nucleus ay nahati sa maliit na piraso.

Habang nagpapatuloy ang proseso, makabuluhang bumababa ang laki ng cell. Sa huli, ang cell ay nahihati sa maraming mga segment na napapalibutan ng lamad ng cell. Ang bawat isa sa mga piraso na ito ay kilala bilang mga apoptotic na katawan.

Nang maglaon, ang mga cell ng immune system na tinatawag na macrophage ay responsable para sa pagkilala at phagocytizing ng mga namamatay na istrukturang ito.

Kaya, ang "bangkay" ng cell na sumailalim sa apoptosis ay epektibong nawawala mula sa organismo kung saan ito kasali - salungat sa kung ano ang mangyayari kapag namatay ang cell mula sa pinsala. Sa huling senaryo, ang mga selula ay lumaki at sa wakas ay nakakadilim, namumula ang lugar na pinag-uusapan.

Sa panahon ng apoptosis, ang pinsala ay nangyayari sa mitochondria, na nailalarawan sa pamamagitan ng pagpapalabas ng isang serye ng mga molekula na nagpapasigla sa mekanismo ng kamatayan, tulad ng cytochrome c, ang mga protina ng Smac / Diablo, at iba pa.

Mga aspeto ng genetic

Ang mahigpit na regulasyon ng na-program na cell death ay nangyayari salamat sa orkestra na gumagana ng iba't ibang mga gen.

Ang mga unang pag-aaral na may kaugnayan sa genetic mekanismo ng apoptosis ay isinasagawa sa mga elegante ng nematode Caenorhabditis. Sa organismong ito, 3 gen na may kaugnayan sa pagpapatupad at regulasyon ng buong proseso ng apoptotic.

Sa mga mammal, natagpuan ang mga gene na katulad ng mga nematode. Samakatuwid, sila ay lubos na natipid na mga nilalang sa buong ebolusyon.

Ang Ced-3 ay halimbawa ng isang pamilya na binubuo ng higit sa isang dosenang mga protease (mga enzyme na nag-hydrolyze ng mga protina), na kilala sa ilalim ng pangalan ng mga caspases.

Sa panahon ng kaganapan ng na-program na kamatayan, ang mga caspases ay nag-hydrolyze ng higit sa 100 protina na natagpuan sa cell na pinag-uusapan. Kabilang sa mga target na protina ng mga caspases nakita namin ang mga DNase inhibitors, na nagiging sanhi ng pagkasira ng DNA sa cell nucleus.

Ang mga caspases ay may pananagutan din sa pagkawasak ng nuclear lamina, na humahantong sa pagkapira-piraso ng nucleus at cytoskeleton sa pangkalahatan. Ang agarang mga kahihinatnan ng lahat ng mga kaganapang ito ng marawal na kalagayan ay ang pagkasira ng cell.

Pag-aalis ng apoptosis

Mayroong isang serye ng mga pampasigla na nag-trigger ng mga mekanismo ng apoptotic. Ang mga stimuli na ito ay maaaring physiological o pathological. Kapansin-pansin, hindi lahat ng mga cell ay tumugon sa parehong paraan sa pampasigla.

Ang pag-iilaw at mga gamot na ginagamit para sa paggamot sa kanser (chemotherapy) ay nagreresulta sa apoptosis mula sa isang daanan na tinatawag na landas na p53.

Ang ilang mga hormone, tulad ng corticosteroids - mga hormone mula sa pangkat ng mga steroid at derivatives - ay maaaring humantong sa apoptotic pathway sa ilang mga cell. Gayunpaman, ang karamihan sa mga cell ay hindi apektado sa pagkakaroon nito.

Hindi sinasadyang pagkamatay ng cell o nekrosis

Kahulugan

Ang aksidenteng pagkamatay ng cell o nekrosis ay nangyayari kapag ang mga cell ay nakalantad sa isang hindi kanais-nais na kapaligiran na nagiging sanhi ng malubhang pinsala sa mga istruktura ng cell.

Ang mga kadahilanan na nagdudulot ng trauma ay kasama ang napakataas o napakababang temperatura, abnormal na antas ng oxygen, pagkakalantad sa mga lason, pagkakalantad sa mga reaktibo na metabolismo ng oxygen, pagkabulok ng nutrisyon, hindi normal na antas ng pH, bukod sa iba pa.

Ang iba't ibang mga kondisyong medikal ay nagsasangkot ng mga nekrosis, kabilang ang mga sakit na neurodegenerative tulad ng sakit ng Alzheimer, sakit ng Huntington, sakit na Parkinson, sakit ng amyotrophic lateral sclerosis, at epilepsy.

Bagaman ang proseso ng necrotic ay kasangkot sa iba't ibang mga kondisyong medikal, ang mekanismo sa likod ng kaganapan ay hindi ganap na napaliwanagan. Sa kasaysayan, ang nekrosis ay tiningnan lamang bilang magulong mga reaksyon na sumisira sa cell.

Gayunpaman, ang kasalukuyang katibayan mula sa Caenorhabditis elegante at Drosophila organismo ay nagsumite ng pagdududa sa 'dogma' na ito.

Ang iba't ibang mga uri ng cell na sumasailalim sa nekrosis ay nagpapakita ng napaka tiyak na mga katangian ng morphological cell bilang tugon sa pinsala, na nagmumungkahi na mayroong isang gitnang pagpapatupad ng programa para sa nekrosis.

Ang kumpleto at detalyadong pag-unawa sa proseso ng necrotic ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga bagong pamamaraan upang makontrol ang mga sakit na nagsasangkot ng pagkamatay ng cell ng necrotic.

Mga katangian ng cellular ng nekrosis

Tulad ng sa apoptosis, ang nekrosis ay may mga tampok na morphological na tampok. Bukod dito, ang mga ito ay lubos na naiiba sa kung ano ang ating napansin sa isang cell na namatay sa pamamagitan ng apoptotic path.

Ang kamatayan ay sinamahan ng makabuluhang pamamaga sa cell, pagbuo ng mga vacuoles sa cytoplasm, pag-iwas sa endoplasmic reticulum, blistering ng cytoplasm, kondensasyon ng mitochondria, hindi pagkakasundo at pagbubugbog ng mga ribosom, pagkawasak ng lamad, inflamed lysosomes at nasira, bukod sa iba pa.

Ang Necrosis ay isang proseso na "passive", dahil hindi ito nangangailangan ng karagdagang synt synthesis, ang kinakailangan ng enerhiya para sa ito ay mangyari ay minimal, at wala itong anumang karagdagang mekanismo ng regulasyon ng homeostatic.

Mga mekanismo

Ang mga pinsala na sanhi ng isang necrotic cell ay maaaring pinagsama ng dalawang pangunahing mekanismo: pagkagambala ng supply ng enerhiya at direktang pinsala sa cell ng mga kadahilanan na nabanggit sa itaas.

Paghahambing sa pagitan ng apoptosis at nekrosis

Mga Pagkakaiba

Kontrol ng Proseso : Kumpara, ang apoptosis ay isang lubos na kinokontrol na aktibong proseso, habang ang nekrosis ay isang nakakalason na proseso kung saan ang cell ay isang biktima ng isang independiyenteng mode ng kamatayan. Tulad ng nabanggit namin, ang kasalukuyang katibayan ay nagbigay ng pag-aalinlangan sa hindi regulasyon ng nekrosis.

Kinalalagyan ng kamatayan : Karaniwan, ang apoptosis ay nangyayari sa isang solong cell o sa isang maliit na kumpol ng cell, habang ang nekrosis ay nangyayari sa isang pagpapatuloy ng mga cell.

Ang estado ng membrane ng plasma : Sa apoptosis, ang cell lamad ay nananatiling buo at ang cytoplasm ay nagpapanatili ng mga apoptotic na katawan. Sa nekrosis, ang mga lamad ng lamad ng plasma at ang cytoplasm ay pinakawalan.

Mga nagpapasiklab na proseso : sa apoptosis walang uri ng pamamaga ang sinusunod, habang ang inflation ay isa sa mga pinaka-kapansin-pansin na mga katangian ng nekrosis. Ang pagkawala ng lamad at integridad ng cellular ay nagpapadala ng mga signal ng chemotactic na nagrekrut ng mga ahente ng cellular na nauugnay sa proseso ng nagpapasiklab.

Maaari mong maiiba ang pagitan ng apoptosis at nekrosis?

Ano ang nakasalalay sa kung ang isang cell ay namatay mula sa apoptosis o mula sa nekrosis? Ang iba't ibang mga kadahilanan ay kasangkot sa pagpapasyang ito, kasama na ang likas na katangian ng signal ng kamatayan, ang uri ng tisyu na pinag-uusapan, ang estado ng pag-unlad ng organismo, bukod sa iba pa.

Gamit ang mga maginoo na pamamaraan sa kasaysayan, hindi madaling matukoy sa pagitan ng namamatay na tisyu mula sa apoptosis o mula sa nekrosis. Ang mga morphological na resulta ng kamatayan na ginawa ng mga necrotic at apoptotic na mga landas ay naiiba sa maraming mga paggalang at magkakapatong sa iba.

Ang ebidensya ay nagpapahiwatig na ang apoptosis at nekrosis ay kumakatawan sa isang morphological expression ng isang ibinahaging biochemical pathway na tinatawag na apoptosis-necrosis continuum. Halimbawa, ang dalawang kadahilanan ay kasangkot sa pag-convert ng apoptosis na landas sa nekrosis: nabawasan ang pagkakaroon ng mga caspases at ATP sa loob ng cell.

Kamatayan ng Cytotoxic

Sa mga multicellular organismo, may mga tukoy na uri ng mga cell na kabilang sa immune system - o ang mga pagtatago na nalilikha - na nakakalason sa iba pang mga cell.

Ang mga cell na ito ay responsable para sa pagsisimula ng mga landas na responsable para sa pagsira ng mga target na cell (na maaaring maging isang cell na nahawaan ng isang pathogen o isang cell ng kanser). Gayunpaman, ginusto ng mga may-akda na huwag isama ang alinman sa dalawang nabanggit na mga kategorya (nekrosis o apoptosis), dahil hindi ito nangyayari sa pamamagitan ng isang tiyak na mekanismo.

Dalhin ang tukoy na kaso ng pagkamatay ng cell na pinagsama ng isang uri ng cell na tinatawag na cytotoxic CD8 ⁺ T lymphocytes . Sa halimbawang ito, pinagsasama ng cell ang mga aspeto ng parehong hindi sinasadya at na-program na kamatayan ng cell.

Mga Sanggunian

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Mahalagang cell biology. Garland Science.
2. Cooper, GM, Hausman, RE, & Hausman, RE (2000). Ang cell: isang molekular na diskarte. Washington, DC: pindutin ng ASM.
3. Elmore, S. (2007). Apoptosis: isang pagsusuri ng na-program na pagkamatay ng cell. Ang patolohiya ng Toxicologic, 35 (4), 495-516.
4. Ross, MH, & Pawlina, W. (2006). Kasaysayan. Lippincott Williams & Wilkins.
5. Syntichaki, P., & Tavernarakis, N. (2002). Kamatayan sa pamamagitan ng nekrosis. Hindi mapigilan na sakuna, o may pagkakasunud-sunod sa likod ng kaguluhan ?. Ang mga ulat ng EMBO, 3 (7), 604-9.