アポトーシス（ギリシャのアポトーシス-葉の落下）はプログラムされた細胞死の過程であり、異常な、損傷した、使用済みの細胞を体から取り除くことができる完全に自然な現象です。それが正確に何であるか、アポトーシスが有害であるかどうか、それがいつ発生するか、そしてどのプロセスがそれにつながるかを知ることは価値があります。
目次：
- アポトーシスの開始
- アポトーシスの経過
- アポトーシス制御
- アポトーシスと病気
アポトーシスは、すべての健康な生物で継続的に実行される生理学的で自然なプロセスであり、生物が適切に機能するために不可欠です。アポトーシスのおかげで、体は細胞の数と質を制御する能力を持っています。プログラムされた細胞死として知られているこのプロセスは、損傷した、感染した、または不必要な細胞の排除につながり、新しい細胞の形成と古い細胞の破壊のバランスを確実にします。
アポトーシスの過程での障害は非常にマイナスの影響を及ぼします。癌や自己免疫疾患など、予防と治療が非常に難しい疾患があります。おそらく、癌細胞のアポトーシスのプロセスを可能にする新しい治療法は、効果的な治療法になるでしょう。
体内の細胞の総数は厳密に決定されて一定であり、その数が長く続くと健康に悪影響を与える可能性があるため、体は細胞の破壊と新しい細胞の形成のバランスを維持するよう努めます。細胞死プロセスはいくつかの方法で発生する可能性があり、最も重要なものは次のとおりです。
- 壊死（壊死）-外的要因によって引き起こされます：化学的、機械的、物理的。それは、身体が制御できない病的で異常なプロセスです。その過程で、細胞のグループ全体が破壊され、この損傷の結果、炎症過程が進行します。
- アポトーシス（プログラムされた細胞死）は非常に異なっており、プロセスは完全に正常で、生理学的で、単一細胞であり、正常に機能している生物に不可欠です。
- オートファジー-細胞が自身の酵素によってそれ自体を消化することを含みます。
ネガティブな影響にもかかわらず、アポトーシスは正常な規則的な現象であり、生物全体の良さを目指しており、非効率的で使い古された細胞を新しいものに置き換えることができます。除去された細胞は、主に宿主にとって危険になる可能性があるもの、例えば癌性または新生物である。
したがって、アポトーシスは、恒常性、すなわち生物のバランスを維持するのに役立ちます。プログラムされた細胞死のプロセスは非常に複雑な現象であり、何十もの酵素やタンパク質が関与しています。その発生時期も偶発的ではなく、細胞の損傷の結果として活性化される多くのシグナル伝達経路、すなわちオルガネラまたは遺伝物質によって決定されます。
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アポトーシスの開始
アポトーシスの活性化は、細胞内に常に存在する特定のタンパク質（プロおよび抗アポトーシス）の活性化または阻害に関連しています。プロセスが発生する方法は、アポトーシスを引き起こす種類と刺激によって異なります。開始は最初の初期段階であり、その間にプログラムされた死のプロセスの発達につながるシグナル伝達経路が活性化されます。
それらの中で最も重要なのは、ミトコンドリアが支配的な役割を果たすいわゆる内部経路であり、外部経路、そのトリガーは細胞外からのシグナルです：
- 成長因子、ホルモンの欠乏
- 一部のサイトカイン（リンパ球によって産生される分子）の濃度の増加
- 隣接する細胞との相互作用
- 物理的要因
- 栄養不足。
外因性経路の場合、環境刺激が細胞膜にある受容体（いわゆる死受容体）に作用し、アポトーシスにつながる細胞内シグナルのカスケードを誘発します。
内因性経路の場合、ミトコンドリアが重要な役割を果たします。さまざまな要因による損傷の後、プロアポトーシスタンパク質がこれらのオルガネラで発現し、ミトコンドリアの機能に損傷を与え、エネルギー産生を妨げます。
さらに、この損傷はミトコンドリアからのタンパク質の放出を引き起こします-シトクロムは、細胞内のカルシウムイオンの濃度の増加に貢献します。このイオンの量を増やすことは、アポトーシスの引き金になります。
アポトーシスの経過
細胞のアポトーシスへの移行は、他の細胞からの分離によって認識でき、このプロセスの最初のステップです。これは、電解質の移動、細胞の脱水、およびその形状の変化に起因します。次に、細胞核が断片化され、いわゆるアポトーシス小体が形成されます。これらは、隣接する細胞によって吸収されるか、マクロファージによって「食べられる」細胞破片です。このような一連のアポトーシスにより、細胞は「静かに」除去され、一般的な反応である炎症の発生は引き起こされません。
前述のとおり、このプロセスにはさまざまな酵素が関与しています。核や細胞質に含まれるタンパク質を消化するカスパーゼ、トランスグルタミナーゼ、DNAの切断に関与するエンドヌクレアーゼ酵素。破壊プロセス全体（アポトーシスの実行）の過程は、いくつかの段階に分けることができます。
1.制御決定段階-修復メカニズムの活性化またはその省略、および細胞崩壊プロセスの開始に関する情報を細胞核に送信することで構成されます。カスパーゼ、BIDおよびBAXタンパク質はこのプロセスに参加し、Tリンパ球は細胞内にグランザイムを放出します。これは、とりわけアポトーシスを刺激するカルシウムイオンを放出します。
2.実行段階-この段階で、カスパーゼは完全な機能を発揮します-細胞タンパク質を破壊します-構造的および酵素的：
- DNAポリメラーゼおよびDNAキナーゼ、核酸の修復を防止
- 核膜を損傷するラミン。
この段階では、細胞の脱水が起こり、形状とサイズがさらに変化し、DNA断片化（エンドヌクレアーゼによる）、次に細胞の断片化とアポトーシス小体の形成が起こります。これらのカスパーゼは、特定の場所でタンパク質を切断する細胞内酵素であり、アミノ酸の特定のシーケンスです。それらの活性化は雪崩のような方法で起こります-活性化されたカスパーゼは次のものを活性化します。
興味深いことに、多くの細胞タンパク質の分解にもかかわらず、細胞小器官は損傷を受けておらず、完全にアポトーシス体に浸透します。
3.クリーンアップ段階は、食作用、つまり、ほとんどの場合、食細胞-マクロファージによる細胞破片の吸収で構成されます。
アポトーシス制御
アポトーシスは厳しく規制されたプロセスです-その開始とその過程の両方。制御は主にタンパク質のBcl-2ファミリーによって行われ、それらには抗アポトーシスタンパク質が含まれます-それらはアポトーシス（例：Bcl-2、Bcl-XL、Bcl-w）とプロアポトーシスの発達を妨げます-ミトコンドリア膜（Bid、Bak、悪い）。
これらのタンパク質の発現または活性は、細胞が存在する条件およびその条件に依存します-損傷が大きいか、外部条件が好ましくない場合、アポトーシス促進タンパク質が活性化されます。
通常の条件下では、抗アポトーシスタンパク質が支配的であり、プログラムされた細胞死のプロセスを阻害します。さらに、アポトーシスは遺伝子によっても制御されることが証明されており、その1つはプロアポトーシス因子に属するp53遺伝子です。その製品であるp53タンパク質は、遺伝物質への損傷が非常に深刻でDNA修復が不可能である場合、自殺的な細胞死のプロセスを引き起こします。
したがって、このタンパク質は、発生した損傷を修復するために細胞が細胞分裂を停止するか、またはアポトーシスを起こすかを決定するため、「ゲノムの守護神」と呼ばれることもあります。
アポトーシスと病気
新しい細胞の形成と古い細胞の除去の間の不均衡が多くの疾患の原因であることが証明されているため、アポトーシスの細胞制御は非常に重要であり、その障害は非常に深刻な結果をもたらす可能性があります。
細胞がアポトーシスによる死に対して耐性がある場合、癌または自己免疫疾患（例えば、関節リウマチ）が発症する可能性があります。これらのケースの両方で、罹患した細胞はアポトーシス過程を経ず、それらは遺伝的変異またはプロおよび抗アポトーシスタンパク質の異常な活性のためにそれに対して「耐性」があります。一方、過度のコンプライアンスと過剰な細胞の排除は、変性疾患と臓器損傷につながる可能性があります。
現在テストされている、最新の腫瘍薬はアポトーシスの段階で作用します-作用機序は、アポトーシス促進タンパク質の存在を促進することです-腫瘍細胞でのアポトーシスの発生を促進します。放射線療法と「標準」化学療法は、アポトーシスを誘導するために同様の方法で機能します。これらの治療は両方とも、腫瘍細胞の死につながる細胞ストレスを引き起こします。残念ながら、アポトーシスを阻害する因子の活性が腫瘍細胞でまれに増加するわけではないため、そのような治療は必ずしも効果的ではありません。
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