(Lilla brystkræftceller selvdestruerer. Khuloud T. Al-Jamal & Izzat Suffian)

I den tid det vil tage dig at læse denne artikel, vil millioner af din krops celler være døde via en selvdestruksionsmekanisme kendt som programmeret celledød. Denne proces er en del af din krops normale sunde funktion og bruges til at eliminere celler, der ikke længere er nødvendige, eller som er blevet beskadiget på en sådan måde, at deres fortsatte eksistens kan være en trussel.

Under vores udvikling fra enkeltbefrugtede celler til embryoner og videre spiller programmeret celledød en væsentlig rolle i skulptur af anatomiske strukturer. Det hjælper med at danne alle dele af vores kroppe fra vores fingre og tæer (døende celler tager væk båndet mellem cifre når vi udvikler os) til det komplekse netværk af forbindelser mellem neuronerne i vores hjerner. For det udviklende embryo er døden af ​​nogle celler lige så vigtig som andres overlevelse.

Når vi er fuldt voksne, spiller programmeret celledød en vigtig rolle i den kontinuerlige fornyelse af væv såsom knoglemarv og tarmens foring. Det fungerer også som en overvågningsmekanisme - udrydder celler, der er blevet kompromitteret af virusinfektion eller genetisk mutation.

Apoptose: Et pænt bortskaffelsessystem

Apoptose, en af ​​de vigtigste mekanismer af programmeret celledød, får sit navn fra det græske ord, der bruges til at beskrive udgydelse af blade eller kronblade. Det blev først identificeret i midten af ​​det 19. århundrede, men vores moderne forståelse af det stammer fra 1972 og det banebrydende arbejde med John Kerr, Andrew Wyllie og Alastair Currie, der derefter arbejdede ved University of Aberdeen.

De viste at indholdet af en død celle under denne proces pænt pakkes op for at blive absorberet til genbrug af specialiserede hvide blodlegemer. Dette meget effektive bortskaffelsessystem er vigtigt, fordi enhver utæthed af celleindholdet kan skade det omgivende væv ved at fremkalde betændelse.

Vi ved nu, at processen med apoptose er en kompleks begivenhedskæde, der involverer mange forskellige enzymer og proteiner. Det begynder med et signal om, at der er noget galt med cellen, eller at den er blevet overflødig. Undertiden produceres signalet om at dø af immunsystemet, men det kan opstå fra selve den dømte celle.

Beskeden om, at cellen skal dø, kaskades derefter ned for at aktivere enzymer, kaldet caspaser, der har ligget i dvale i det. Disse "bødler" starter derefter processen med at afmontere cellen i henhold til et genetisk kodet program, og dramaet udfolder sig i henhold til en forudbestemt sekvens.

Ligesom det er vigtigt, at uønskede eller potentielt skadelige celler bortskaffes, er det imidlertid også vigtigt, at sunde celler ikke elimineres unødigt. Celler producerer derfor også overlevelsessignaler, der er i stand til at forstyrre budskabet om at begå selvmord, og det er den finjusterede balance mellem signaler for død og overlevelse, der i sidste ende bestemmer en celles skæbne.

Forstyrret ligevægt

I kræft, altafgørende, bliver den delikate ligevægt mellem celledeling og celledød forstyrret til fordel for for meget division og for lidt død. Forstyrrelse af apoptose er fælles for alle kræftformer da den ukontrollerede proliferation af celler, der er karakteristisk for sygdommen - for eksempel forårsager tumorer - normalt ville være en udløser for igangsættelse af apoptose-selvdestruksionsprogrammet.

Normalt fungerende apoptose vil derfor føre til død af kræftceller, før de kan skade. Men i stedet undertrykker kræftceller apoptose ved enten at afbryde signalerne, der fortæller cellen at ødelægge sig selv, eller ved at øge signalerne, der fortæller, at den skal overleve.

Undertrykkelse af apoptose af kræftceller kan gøre behandlingen vanskelig, da disse celler pr. Definition er sværere at dræbe. Kræft afhænger dog af inaktive apoptotiske veje for deres overlevelse, og dette er en sårbarhed, der kan udnyttes til behandling af kræft. Genaktiver disse veje, og kræftcellerne kan dø.

Forskere har allerede udviklet kræftlægemidler, der kan gøre netop dette, enten ved undertrykke overlevelsessignaler eller genoprette funktionen af ​​dødsfremkaldendemed lovende resultater.

Dette arbejde er stadig i sine tidlige dage, og en stor udfordring at overvinde er det store udvalg af forskellige måder, som kræftceller finder for at forstyrre apoptose - brug et lægemiddel til at afskære en af ​​disse, og kræftcellerne kan, hydra-lignende, overleve ved begynder at bruge en anden.

Ikke desto mindre er vi kommet langt i løbet af de sidste fire årtier, og når vi forfiner vores forståelse af det apoptotiske systems komplekse kredsløb, vil de mere effektive kræftbehandlinger blive udviklet.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation.
Læs oprindelige artikel.

Om forfatteren

Sarah Allinson er lektor ved Lancaster University. Hun har udført kræftforskning ved Lancaster University i et årti efter at have modtaget et North West Cancer Research Fellowship i 2004. Hun begyndte sin karriere som kemiker og afsluttede en ph.d. i nukleinsyrekemi ved University of Southampton, inden hun gik videre til arbejdet med DNA-reparation ved Medical Research Council i Oxfordshire. Hendes forskning fokuserer på, hvordan celler reagerer på skader på deres genetiske materiale med særlig interesse for virkningerne af ultraviolet stråling, den vigtigste årsag til hudkræft. Sarah foredrager også ved universitetet om genetik og kræftbiologi og arbejder med lokal velgørenhedsforskning i Nordvestkræft om samfundets opsøgende aktiviteter for at øge bevidstheden om problemer relateret til kræft.

Oplysning om offentliggørelse: Sarah Allinson arbejder ikke for, konsulterer med, ejer aktier i eller modtager finansiering fra nogen virksomhed eller organisation, der vil drage fordel af denne artikel, og har ingen relevante tilknytninger.

Anbefalet bog:

Vores stjålne fremtid: Truer vi vores fertilitet, intelligens og overlevelse? - En videnskabelig detektivhistorie ...
af Theo Colborn, Dianne Dumanoski og John Peter Meyers.

Dette arbejde af to førende miljøforskere og en prisvindende journalist samler op, hvor Rachel Carson's Silent Spring holdt op med at tilbyde bevis for, at syntetiske kemikalier kan have forstyrret vores normale reproduktive og udviklingsmæssige processer. Ved at true den grundlæggende proces, der opretholder overlevelse, kan disse kemikalier usynligt underminere menneskeheden. Denne efterforskningskonto identificerer de måder, hvorpå forurenende stoffer forstyrrer menneskelige reproduktive mønstre og direkte forårsager problemer som fosterskader, seksuelle abnormiteter og reproduktionssvigt.

Klik her for mere info og / eller for at bestille denne bog på Amazon.