Apoptose

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Synonym: programmierter Zelltod
Englisch: apoptosis

1. Definition [bearbeiten]

Unter Apoptose versteht man den kontrollierten, durch Genexpression gesteuerten "Selbstmord" der Zelle, der im Gegensatz zur Nekrose nicht die Freisetzung von Zellplasma einschließt und somit keine Entzündungsreaktion auslöst.

Die Apoptose wird deshalb auch als "programmed cell death" (PCD), "active cell death" (ACD). Davon abgegrenzt wird der "activation-induced cell death" (AICD).

2. Ablauf [bearbeiten]

Für die Apoptose sind folgende Veränderungen charakteristisch:

• Schrumpfung der Zelle
• Bildung von blasenförmigen Ausbuchtungen an der Zelloberfläche
• Schrittweise Kondensation und Degradierung der DNA
• Abbau der Mitochondrien mit Freisetzung von Cytochrom C
• Fragmentierung der Zelle in kleine membranumhüllte Teilstücke (Apoptosekörper)
• Exposition des Phospholipids Phosphatidylserin an der Zelloberfläche

Phosphatidylserin wird von Rezeptoren der Makrophagen erkannt, welche die Zellfragmente phagozytieren und dabei Cytokine sezernieren.

3. Mechanismen [bearbeiten]

Es werden 3 Mechanismen der Apoptose unterschieden:

• Apoptose durch externe Signale (Apoptose vom Typ I): Hier liegt ein extrinsischer Signalweg vor, der über "Todesrezeptoren" (death receptor bzw. activator) auf der Zellmembran vermittelt wird. Zu ihnen zählen Fas und der TNF-Rezeptor. Sie werden direkt von T-Zellen aktiviert.
• Apoptose durch interne Signale (Apoptose vom Typ II): Diese Form des Zelltods wird auf dem intrinsischen oder mitochondrialen Signalweg eingeleitet. Er beginnt mit der Ablösung von Apaf-1 von den Zellmembranen der Mitochondrien und führt zur Bildung so genannter Apoptosomen, die in der Zelle proteolytische Prozesse starten.
• Apoptose durch den Apoptosis-Inducing Factor (AIF): Dieser Zelltod wird durch die Freisetzung von AIF aus dem intermembranösen Raum der Mitochondrien eingeleitet.

4. Aufgaben [bearbeiten]

Der gesteuerte Zelltod ist für die normale Entwicklung und Funktion des Organismus unerlässlich. Er erfüllt eine Vielzahl von Aufgaben, unter anderem dient er der

• Elimination entarteter oder potentiell schädlicher Zellen
• Kontrolle der Zellanzahl und damit der Größe von Geweben
• Sicherung des Zellturnovers in Geweben (z.B. im Riechepithel)
• Selektion genetisch intakter Keimzellen