Zelltod
Englisch: cell death
1. Definition
Der Zelltod ist ein Ereignis, das zum Erlöschen des Stoffwechsels und der morphologischen Integrität einer Zelle führt. Er beendet irreversibel alle Lebensprozesse der Zelle.
2. Bedeutung
Der Zelltod spielt eine wesentliche Rolle für die biologische Entwicklung aller Lebewesen, da nur das Gleichgewicht zwischen Zellwachstum (Proliferation) und Zelltod die Zellzahl auf einem weitgehend konstanten Niveau halten kann. Eine Störung dieses Gleichgewichts ist ein wesentlicher Faktor bei der Entstehung von Tumoren, Autoimmunerkrankungen oder degenerativen Veränderungen.
3. Einteilung
Man unterscheidet mehrere Formen des Zelltods:
3.1. Nekrose
Die Nekrose wird auch "akzidenteller Zelltod", bzw. "accidental cell death" genannt. Sie ist das Ergebnis einer Zellschädigung, z.B. durch mechanische Verletzung, Toxine, Hypoxie, Hypothermie oder Krankheitserreger. Bei der Nekrose tritt der Zellinhalt unkontrolliert in die Umgebung der Zelle aus. Es kommt zu einer Entzündungsreaktion.
3.2. Programmierter Zelltod
Der programmierte Zelltod bzw. "programmed cell death" (PCD) ist der physiologisch ablaufende, kontrolllierte Zelltod mehrzelliger Organismen. Er dient meist dazu, Zellen zu entfernen, die für die Entwicklung oder den Fortbestand des Organismus unnötig sind. Er kann in mehrere Unterformen untergliedert werden, u.a.:
3.2.1. Apoptose
Die Apoptose wird durch Genexpression kontrolliert gesteuert und kann durch innere (intrinsische Apoptose) oder äußere Auslöser (extrinsische Apoptose) in Gang gesetzt werden. Es handelt sich um einen Energie-verbrauchenden Prozess (ATP), der zur Bildung von Apoptosekörpern führt. Die Zellreste werden ohne Entzündung durch phagozytierende Zellen konsumiert.
3.2.2. Pyroptose
Die Pyroptose ist ein rasch ablaufende Form des programmierten Zelltods, die bei Wirbeltierzellen aktiviert wird, die von Bakterien infiziert sind. Es dient dazu, eine Ausbreitung der Infektion zu verhindern. Dieser stark entzündliche Zelltod wird durch Inflammasomen vermittelt.
3.2.3. NETose
Die NETose ist eine spezielle Form des Zelltods, die bei neutrophilen Granulozyten im Rahmen der Immunreaktion vorkommt. Dabei wird die DNA der Granulozyten aus der Zelle ausgeschleust, um Neutrophil Extracellular Traps (NETs) zu bilden.
Von manchen Autoren wird vorgeschlagen, dass "Apoptose" und "Nekrose" nur Extreme des Zelltods darstellen und zwischen den beiden ein Kontinuum von Mischformen besteht. Die Entscheidung, welcher Weg eingeschlagen wird, wäre demnach abhängig von der Intensität der Zellschädigung und dem Vorhandensein einer ausreichenden Energiemenge.
3.3. Klonogener Zelltod
Im Rahmen der Strahlentherapie kann es zum Verlust der Teilungsfähigkeit einer Zelle kommen. Sie ist physiologisch intakt, kann sich jedoch nicht oder nur unzureichend teilen. Dies wird als klonogener Zelltod bezeichnet.