Kas ir kaspāzes aktivizēšana?

Kaspāzes ir fermenti, kas cilvēka šūnas sadala mazos fragmentos kā daļu no tā sauktās apoptozes vai ieprogrammētas šūnu nāves. Šī procesa laikā kaspāzes tīri izjauc šūnas, kas nav nepieciešamas vai kuras var radīt problēmas, ja tās paliek neskartas. Lai nepieļautu, ka kaspāzes visu laiku sadala šūnas, tās parasti pastāv neaktīvā formā. Kaspāzes aktivāciju izraisa vielas, kas saistās ar šūnām, un signāli no mitohondrijiem šūnā vai imūno šūnu ierašanās izraisa notikumu virkni. Kaspāzes aktivizē viena otru pēc kārtas, beidzot ar tām, kas spēj sadalīt šūnu mazos gabaliņos, lai to izmantotu tās kaimiņi.

Apoptoze atšķiras no procesa, kas notiek, kad šūnas tiek bojātas un rodas iekaisums. Pateicoties kaspāžu darbībai, šūnas tiek kārtīgi sadalītas, bez pietūkuma vai citām traucējošām izmaiņām, kas saistītas ar iekaisumu. Tas ir svarīgi jaunattīstības embrijā, kur nevēlamās šūnas tiek nepārtraukti noņemtas. Kaspāzes aktivācija un apoptoze ir noderīga arī tad, ja šūnas ir inficētas ar vīrusiem, jo ​​šūnas var izvadīt pirms vīrusa izplatīšanās. Vēl viens kaspāzes aktivācijas un apoptozes ieguvums ir tas, ka šūnas ar mutācijām var efektīvi izņemt no ekspluatācijas, novēršot vēža attīstību.

Pastāv dažādi kaspāzes aktivācijas ceļi, no kuriem viens ietver vielas, kas saistās ar īpašiem receptoriem, kas pazīstami kā nāves receptori, uz šūnas virsmas. Kad šī saistīšanās ir notikusi, nāves receptori sagrupējas. Dažas receptoru daļas izvirzās šūnā, un, kad tās saplūst kopā, tiek piesaistīti daži proteīni. Šīs olbaltumvielas no šūnas iekšpuses saistās ar nāves receptoriem un izraisa kaspāzes aktivācijas secību.

Dažreiz imūnās šūnas, ko sauc par limfocītiem, izraisa kaspāzes aktivāciju. Tie saistās ar nāves receptoriem uz šūnas virsmas, apdāvinot tos ar īpašu enzīmu vai ar bojātu šūnu vai vīrusu daļām. Kaspāzes aktivācija var notikt arī tad, ja stress ietekmē šūnu. Šo stresu var izraisīt vīrusu infekcija, radiācijas vai ķīmisko vielu ietekme vai noteiktu vielu trūkums vai pārpalikums. Stress izraisa sīkas struktūras, kas pazīstamas kā mitohondriji, kas šūnā ražo enerģiju, lai atbrīvotu proteīnu, kas aktivizē kaspāzes secību.

Kad ir notikusi kaspāzes aktivācija, notiek virkne vai kaskāde reakciju, līdzīga tai, kas redzama komplementa sistēmā. Kaspāzes aktivizējas un aktivizē citas kaspāzes pēc kārtas, līdz aktivizējas efektorkaspāzes, piemēram, kaspāzes 6 un kaspāzes 3. Šīs efektorkaspāzes sadala svarīgus šūnu strukturālos proteīnus. Kaspāzes nodrošina šūnas DNS fragmentāciju, aktivizējot fermentus, kas var to sadalīt. Tajā pašā laikā, kad DNS tiek demontēta, kaspāzes inhibē fermentus, kas ir atbildīgi par tās atjaunošanu.