Co to jest aktywacja kaspazy?

Kaspazy to enzymy, które rozkładają ludzkie komórki na małe fragmenty w ramach tak zwanej apoptozy lub zaprogramowanej śmierci komórki. Podczas tego procesu kaspazy czysto rozkładają komórki, które nie są wymagane lub mogą powodować problemy, jeśli pozostaną nienaruszone. Aby zapobiec ciągłemu rozkładowi komórek przez kaspazy, zwykle występują one w formie nieaktywnej. Aktywacja kaspazy jest wywoływana przez substancje wiążące się z komórkami i sygnały z mitochondriów w komórce lub przybycie komórek odpornościowych, uruchamiając serię zdarzeń. Kaspazy po kolei aktywują się nawzajem, kończąc na tych, które są w stanie rozbić komórkę na małe kawałki do użytku jej sąsiadów.

Apoptoza różni się od procesu, który ma miejsce, gdy komórki są uszkodzone i pojawia się stan zapalny. Dzięki działaniu kaspaz komórki są starannie rozbierane, bez obrzęku lub innych destrukcyjnych zmian związanych ze stanem zapalnym. Jest to ważne w rozwijającym się zarodku, gdzie niechciane komórki są nieustannie usuwane. Aktywacja kaspazy i apoptoza są również przydatne, gdy komórki są zakażone wirusami, ponieważ komórki można wyeliminować, zanim wirus się rozprzestrzeni. Inną korzyścią z aktywacji kaspazy i apoptozy jest to, że komórki z mutacjami mogą być skutecznie wyłączane z użytku, zapobiegając rozwojowi nowotworów.

Istnieją różne szlaki aktywacji kaspazy, z których jeden obejmuje substancje wiążące się ze specjalnymi receptorami, znanymi jako receptory śmierci, na powierzchni komórki. Po wystąpieniu tego wiązania, receptory śmierci grupują się razem. Części receptorów wystają do wnętrza komórki, a gdy łączą się ze sobą, przyciągane są pewne białka. Białka te z wnętrza komórki wiążą się z receptorami śmierci i wyzwalają sekwencję aktywacji kaspazy.

Czasami komórki odpornościowe zwane limfocytami powodują aktywację kaspazy. Wiążą się z receptorami śmierci na powierzchni komórki, prezentując im specjalny enzym lub części uszkodzonych komórek lub wirusy. Aktywacja kaspazy może również wystąpić, gdy stres wpływa na komórkę. Ten stres może wynikać z infekcji wirusowej, skutków promieniowania lub chemikaliów lub braku lub nadmiaru niektórych substancji. Stres powoduje, że maleńkie struktury zwane mitochondriami, które wytwarzają energię wewnątrz komórki, uwalniają białko, które aktywuje sekwencję kaspazy.

Kiedy miała miejsce aktywacja kaspazy, zachodzi seria lub kaskada reakcji, podobna do tej obserwowanej w układzie dopełniacza. Kaspazy aktywują się i aktywują po kolei inne kaspazy, dopóki kaspazy efektorowe, takie jak kaspaza 6 i kaspaza 3, nie staną się aktywne. Te kaspazy efektorowe rozkładają ważne białka strukturalne komórki. Kaspazy umożliwiają fragmentację DNA komórki poprzez aktywację enzymów, które mogą go rozłożyć. W tym samym czasie, gdy DNA jest rozkładane, kaspazy hamują enzymy odpowiedzialne za jego naprawę.