Apoptozes ceļi ir automātiskas bioloģiskas sistēmas, ko organisms izmanto, lai iznīcinātu ģenētiski bojātas vai izmainītas šūnas, izmantojot procesu, ko sauc par ieprogrammētu šūnu nāvi. Lai veiktu apoptozi, kas burtiski nozīmē “nokrišanu”, organisms izmanto vienu no diviem zināmiem apoptozes ceļiem: iekšējo un ārējo. Kad tos aktivizē bojāta šūna, abi šie ceļi izmanto fermentus, lai nojauktu šūnas proteīna struktūru, izjaucot šūnu ķīmiskā līmenī. Izmantojot apoptozes ceļus, organisms var atbrīvoties no bojātajām šūnām pirms nekrozes parādīšanās vai, dažu vēža šūnu gadījumā, pirms šūna var izplatīties, radot turpmākus bojājumus.
Iekšējās apoptozes ceļus var uzskatīt par šūnas pašiznīcināšanās sistēmu. Iekšējā apoptoze sākas šūnā, kad tā kļūst fiziski bojāta vai kādā citā veidā kritiski noslogota, piemēram, no hipoksijas vai slimības. Kad tas notiek, daži parasti stabili proteīni tiek atbrīvoti no bojājumiem, kļūst nestabili un izraisa apoptozes procesu, aktivizējot gēnus šūnas DNS, kas rada apoptozes enzīmus. Šie fermenti pēc tam uzbrūk šūnas mitohondriju DNS, to pilnībā iznīcinot un atbrīvojot vēl vairāk proteīnu un fermentu, kas vēl vairāk noārda šūnu. Bez tās DNS šūna vairs nevar vairoties vai veikt citas funkcijas, izņemot ķīmisko sadalīšanos.
Ārējie apoptozes ceļi tiek aktivizēti ārpus šūnas, kad citas organisma sistēmas ir noteikušas, ka šūnai ir jāmirst, parasti, lai radītu vietu jaunu vai atšķirīgu šūnu augšanai. Ir divi veidi, kā var izraisīt ārējo apoptozi: ķīmiska aktivizēšana vai noteikti spriedzes, piemēram, starojuma iedarbība. Ķīmiskās aktivācijas laikā organisms atbrīvo ķīmiskus savienojumus, kas piesaistās šūnai, izmantojot receptorus uz šūnas sienas, ko sauc par “nāves receptoriem”. Pēc tam šo receptoru aktivizēšana izraisa šūnas iekšējo apoptozes procesu, lai iznīcinātu šūnu. Ar stresu saistītās ārējās apoptozes gadījumā starojums un ķīmiskās vielas, ko izmanto noteiktu vēža veidu ārstēšanā, padara mitohondriju DNS caurlaidīgu, ļaujot atbrīvot apoptozes ceļa proteīnus un fermentus, iznīcinot šūnu.
Lai gan apoptozes ceļi ir paredzēti, lai sniegtu labumu organismam, daži citi organismi, piemēram, vīrusi, ir pielāgojušies, lai tos izmantotu. Daudzi vīrusi var iebrukt šūnā un pēc tam deaktivizēt šūnas iekšējos apoptozes ceļus, kamēr tie vairojas šūnas iekšienē, kas ir droši paslēpta no organisma imūnsistēmas. Citi vīrusi, piemēram, HIV, var radīt ķīmiskas vielas, kas vājina vai izraisa apoptozi imūnsistēmas šūnās, tādējādi iznīcinot tās un neļaujot tām cīnīties ar vīrusu.