Bij endogene apoptose initieert het lichaam de celdood van individuele cellen van zijn eigen lichaam. In elk organisme vindt dit proces plaats om het lichaam te ontdoen van zieke, gevaarlijke en niet langer noodzakelijke cellen. Storingen in de eigen apoptose van het lichaam kunnen leiden voor verschillende ziekten zoals kanker or autoimmuunziekten.
Wat is apoptose?
De geprogrammeerde celdood van lichaamscellen wordt endogene apoptose genoemd. Daarbij sterven lichaamscellen die het organisme niet meer nodig heeft. De geprogrammeerde celdood van lichaamscellen wordt endogene apoptose genoemd. Daarbij sterven lichaamscellen af die het organisme niet meer nodig heeft of die er gevaarlijk voor kunnen worden. Binnen elke cel zijn er inactieve zelfmoordfactoren, die worden geactiveerd wanneer apoptose moet worden geïnitieerd. In contrast met necroseapoptose is echter een geprogrammeerde celdood. Tijdens dit proces ontsnappen geen cellulaire componenten naar buiten. Voordat apoptose begint, worden de corresponderende cellen eerst gescheiden van de cellulaire structuur van het weefsel. Vervolgens een intracellulaire afbraak van chromatine, eiwitten, en celorganellen beginnen, waardoor de cel krimpt. Extern, blaarvorming van de celmembraan treedt op. De resterende cellulaire componenten worden onmiddellijk afgevoerd door fagocyten. Het hele proces van endogene apoptose zorgt ervoor dat alleen bepaalde cellen afsterven. Naburig weefsel wordt meestal niet aangetast.
Functie en taak
Endogene apoptose is een absoluut essentieel proces voor het organisme. Het zorgt voor het ongestoord functioneren van gezonde en functionele cellen. Apoptose vindt gedurende het hele leven plaats. Vooral tijdens de ontwikkeling van het organisme moet de constante selectie van lichaamscellen worden gewaarborgd. De differentiatie van lichaamsorganen zou niet nauwkeurig kunnen functioneren zonder gelijktijdige apoptose. Er moet echter altijd een bepaalde relatie zijn tussen de vorming en het afsterven van cellen. Bij een volwassen organisme is er sprake van celvorming en celdood evenwicht Oude cellen worden vervangen door jonge cellen. Nieuwe cellen worden alleen gevormd door celdeling. Als er geen apoptose was, zou het aantal cellen blijven toenemen. Daarom is het noodzakelijk dat cellen ook voortdurend selectief afsterven. In de groeifase zorgt apoptose ervoor dat alleen die cellen die nuttig zijn voor het organisme zich blijven vermenigvuldigen. In zieke, oude en minder effectieve cellen wordt het zelfmoordprogramma geactiveerd. Om bijvoorbeeld de juiste doorverbindingen in de hersenen, sterven tot 50 procent van alle zenuwcellen al voor de geboorte opnieuw af. In het volwassen organisme dient apoptose onder meer om het aantal cellen en de grootte van organen te beheersen, om schadelijke en onnodige cellen van de immuunsysteem, om bepaalde weefsels te verjongen, om gedegenereerde cellen te elimineren of om kiemcellen te selecteren. Tot op heden zijn er twee routes voor het begin van apoptose ontdekt. Er wordt onderscheid gemaakt tussen type I en type II apoptose. Bij type I apoptose, ook wel extrinsieke route genoemd, vindt de initiatie van het proces extern plaats door de binding van een ligand aan een receptor van de TNF-receptorfamilie. De tweede route (intrinsieke route) begint in de cel en wordt onder meer geactiveerd door schade aan het DNA. In beide gevallen is er een cascade van enzymen (caspasen) verantwoordelijk voor de afbraak van endogene organellen, eiwitten en chromatine wordt geïnitieerd. In tegenstelling tot de verwijdering van necrotische cellen, de daaropvolgende eliminatie van cellulaire componenten door fagocyten verloopt zonder ontstekingsprocessen. De evenwicht tussen gecontroleerde celdood, permanente celvernieuwing en verwijdering van dode celcomponenten is van existentieel belang voor het organisme. Verstoring hiervan evenwicht wel leiden tot ernstig volksgezondheid problemen.
Ziekten en kwalen
Storingen in de apoptose van het lichaam spelen een rol bij veel ziekten, zoals kanker, autoimmuunziekten, en virale ziekten. Wanneer een lichaamscel bijvoorbeeld is geïnfecteerd met een virus, begint deze onmiddellijk meer te produceren virussen vanwege de opname van viraal genoom in het DNA. In de meeste gevallen reageren de geïnfecteerde cellen met apoptose. Om dit te voorkomen, veel virussen hebben een tegenstrategie ontwikkeld. Ze herprogrammeren de cel vaak om apoptose-remmende stoffen te produceren. De cel sterft niet af en produceert steeds meer virussen, die op hun beurt andere cellen infecteren. Antivirale middelen zijn ontworpen om precies op dit punt in het mechanisme in te grijpen. Soms worden niet alleen de door virussen aangevallen cellen geëlimineerd, maar ook het aangrenzende weefsel. Dit overdreven effect is onder meer ook de verklaring voor het uitgebreide lever schade bij virale hepatiden, hoewel slechts enkele levercellen worden aangevallen door virussen. In autoimmuunziekten, immuuncellen vallen de lichaamseigen cellen aan en vernietigen deze. Ook hier spelen foutieve processen bij apoptose een rol. De thymus vertegenwoordigt het controleorgaan voor immuuncellen. Alle lymfocyten hebben speciale receptoren die alleen op bepaalde antigenen reageren. In de thymus er wordt getest met welke antigenen de receptoren binden. Als ze reageren met de eigen antigenen van het lichaam, wordt de corresponderende cel uitgezocht en via apoptose tot dood gebracht. Als het selectieproces niet goed functioneert, komen er te veel auto-agressieve immuuncellen door en veroorzaken later een auto-immuunziekte. Bij een ander mechanisme werd ontdekt dat de dode cellen te langzaam worden verwijderd door fagocyten. De immuuncellen die ondertussen reageren, vallen ook gezonde cellen aan. In kankeraan de andere kant wordt apoptose verminderd, zodat alleen celvernieuwing plaatsvindt zonder geprogrammeerde celdood.
