Apoptoza_predavanje Za Studente

Programirana ćelijska smrtProgramirana ćelijska smrtProgramirana ćelijska smrtProgramirana ćelijska smrtProgramirana ćelijska smrt Programirana ćelijska smrt –– značaj, mehanizmi i značaj, mehanizmi i

t d d t k ijt d d t k ij

Programirana ćelijska smrt Programirana ćelijska smrt –– značaj, mehanizmi i značaj, mehanizmi i

t d d t k ijt d d t k ijmetode detekcije metode detekcije metode detekcije metode detekcije

Razvoj konceptaRazvoj koncepta

Razvoj konceptaRazvoj konceptaR. Lockshin and C. Williams, (1965) R. Lockshin and C. Williams, (1965)

Programmed cell death. II. Endocrine presentation of the breakdown of the intersegmental muscles of silkworms.

J Insect Physiol 11 803 809

Programmed cell death. II. Endocrine presentation of the breakdown of the intersegmental muscles of silkworms.

J Insect Physiol 11 803 809J. Insect Physiol. 11, 803-809.J. Insect Physiol. 11, 803-809.

Biol. Rev. 26:59-86 (1951)Biol. Rev. 26:59-86 (1951)


Fiziološki signaliFiziološki signaliFiziološki signaliFiziološki signali Patološki signali/uticajiPatološki signali/uticaji(fizički uticaji, hemijski i (fizički uticaji, hemijski i

biološki agensi zračenje )biološki agensi zračenje )RazvojRazvojRazvojRazvoj Postnatalni Postnatalni Postnatalni Postnatalni

biološki agensi, zračenje…)biološki agensi, zračenje…)periodperiodperiodperiod

š ć ćš ć ćUklanjanje nepotrebnih Uklanjanje nepotrebnih ć lijć lij blik jblik j Oštećenje ćelijeOštećenje ćelijećelija ćelija –– oblikovanje oblikovanje organaorganaUklanjanje “nekomUklanjanje “nekom--petentnih” ćelijapetentnih” ćelija tkivnatkivnapetentnih ćelija petentnih ćelija –– tkivna tkivna homeostazahomeostaza(10(101010 dnevno!)dnevno!)

Smrt ćelijeSmrt ćelijeSmrt ćelijeSmrt ćelije Smrt ćelijeSmrt ćelije


Rudolf Ludwig Karl VirchowRudolf Ludwig Karl Virchow(1821(1821--1902)1902)

“Omnis cellula e cellula”

Rudolf Ludwig Karl VirchowRudolf Ludwig Karl Virchow(1821(1821--1902)1902)

“Omnis cellula e cellula”

NekrozaNekrozaNekrozaNekroza

18581858.. (Predavanje XV)(Predavanje XV)18581858.. (Predavanje XV)(Predavanje XV) Walter Flemming (1885.)Walter Flemming (1885.)

Nekrobioza Nekrobioza Nekrobioza Nekrobioza HromatolizaHromatolizaHromatolizaHromatoliza

Razvoj konceptaRazvoj konceptaAl k dAl k d Đ K tićĐ K tićAl k dAl k d Đ K tićĐ K tićAleksandarAleksandar Đ. KostićĐ. Kostić (1(1921.921.))AleksandarAleksandar Đ. KostićĐ. Kostić (1(1921.921.))

Razvoj konceptaRazvoj konceptaBr. J. Cancer (1972) 26, 239Br. J. Cancer (1972) 26, 239

APOPTOSIS: A BASIC BIOLOGICAL PHENOMENON WITH WIDE-RANGING IMPLICATIONS IN TISSUE KINETICS

APOPTOSIS: A BASIC BIOLOGICAL PHENOMENON WITH WIDE-RANGING IMPLICATIONS IN TISSUE KINETICS

J. F. R. KERR, A.H. WYLLIE AND A. R. CURRIE

From the Department of Pathology, University of Aberdeen

J. F. R. KERR, A.H. WYLLIE AND A. R. CURRIE

From the Department of Pathology, University of Aberdeen

received for publication April 1972received for publication April 1972

ApoptozaApoptozaApoptozaApoptozaNekrozaNekrozaNekrozaNekroza


Razvoj konceptaRazvoj koncepta “Mrtva ćelija”“Mrtva ćelija”“Mrtva ćelija”“Mrtva ćelija”

“Živa ćelija”“Živa ćelija”“Živa ćelija”“Živa ćelija”

Visoka temperaturaVisoka temperaturaVisoka temperaturaVisoka temperatura

FFiksacijaiksacijaFFiksacijaiksacija

GlukokortikoidiGlukokortikoidiGlukokortikoidiGlukokortikoidi


NekrozaNekroza• patološki agensi• patološki agensi• patološki agensi• grupe ćelija• rana pojava edema

• patološki agensi• grupe ćelija• rana pojava edema p j• liza ćelija, karioliza• nasumična fragmentacija

č

p j• liza ćelija, karioliza• nasumična fragmentacija

čDNK, nejasno ograničenemase hromatina

• Masivna zapaljenska reakcija

DNK, nejasno ograničenemase hromatina

• Masivna zapaljenska reakcija• Masivna zapaljenska reakcija• Mobilizacija nespecifičnog

imunskog odgovora

• Masivna zapaljenska reakcija• Mobilizacija nespecifičnog

imunskog odgovora• stvaranje ožiljka• stvaranje ožiljka


AAApoptozaApoptoza• fiziološki ili patološki uslovi

j di č ć lij• fiziološki ili patološki uslovi

j di č ć lij• pojedinačne ćelije• rani gubitak ćelijskih veza• kondenzacija hromatina - jasno

• pojedinačne ćelije• rani gubitak ćelijskih veza• kondenzacija hromatina - jasno• kondenzacija hromatina - jasno

ograničene mase, internukleozomska fragmentacija DNK

• kondenzacija hromatina - jasno ograničene mase, internukleozomska fragmentacija DNKDNK

• dugo očuvan integritet organela• izražena fagocitoza

DNK• dugo očuvan integritet organela• izražena fagocitoza• izražena fagocitoza• odsustvo zapaljenja i ožiljka• izražena fagocitoza• odsustvo zapaljenja i ožiljka


AA

Apoptozu karakteriše niz dramatičnih promena u ćelijskoj

ApoptozaApoptoza

Apoptozu karakteriše niz dramatičnih promena u ćelijskoj arhitektonici koji doprinose ne samo programiranoj smrrti ćelije, već doprinose i pripremi ćelije za uklanjanje fagocitozom i i bega anj neželjene eakcije im nskog sistemaizbegavanju neželjene reakcije imunskog sistema .

Mnogi događaji koji se dešavaju tokom efektorske faze apoptoze d i kti šć čl i k f ilij i t iposredovani su aktivnošću članova enzimske familije cistein

proteaza – kaspaza.

O t d d l j k lik t ti t i iOve proteaze mogu da deluju na nekoliko stotina proteina i usmeravaju ih na kontrolisan način u proces kontrolisane proteolize, čime se na najmanju meru svode oštećenja susednih ć lij i i b l b đ j i ti l t ih l k lćelija i izbegava oslobađanje imunostimulatornih molekula.

Za razliku od apoptoze, nekrozu (nekontrolisanu smrt ćelije) karakteriše brzgubitak integriteta ćelijske membrane i oslobađanje ćelijskog sadržaja uvanćelijski prostor.j p

Brojne činjenice ukazuju da imunski sistem suštinski različito reaguje nač č ćapoptotične i nekrotične ćelije.

Nekrotične ćelije skoro po pravilu pokreću zapaljensku reakciju neutrofilaNekrotične ćelije skoro po pravilu pokreću zapaljensku reakciju neutrofila,makrofaga i ostalih ćelija uključenih u urođeni imunski odgovor i oslobađajuse neki molekuli (danger-associated molecular patterns - DAMPs ili alarmini)koji se vezuju za receptore na makrofagima dendritičnim i NK ćelijamakoji se vezuju za receptore na makrofagima, dendritičnim i NK ćelijama.

STOGA, JEDNA OD VAŽNIH OSOBINA APOPTOZE JE SPREČAVANJESTOGA, JEDNA OD VAŽNIH OSOBINA APOPTOZE JE SPREČAVANJEDEMASKIRANJA SOPSTVENIH ANTIGENA.

Razvoj konceptaRazvoj konceptaNekrozaNekroza zadeszadesNekroza Nekroza –– zadeszades• patološki agensi• grupe ćelija• rana pojava edema

• patološki agensi• grupe ćelija• rana pojava edema p j• liza ćelija, karioliza• nasumična fragmentacija DNK, nejasno

ograničene mase hromatinalj k k ij

p j• liza ćelija, karioliza• nasumična fragmentacija DNK, nejasno

ograničene mase hromatinalj k k ij• zapaljenska reakcija

• stvaranje ožiljka• zapaljenska reakcija• stvaranje ožiljka

ApoptozaApoptoza –– program/procesprogram/proces• fiziološki ili patološki uslovi• pojedinačne ćelije• fiziološki ili patološki uslovi• pojedinačne ćelijepojed ač e će je• rani gubitak ćelijskih veza• kondenzacija hromatina - jasno ograničene mase,

internukleozomska fragmentacija DNKd č i t it t l

pojed ač e će je• rani gubitak ćelijskih veza• kondenzacija hromatina - jasno ograničene mase,

internukleozomska fragmentacija DNKd č i t it t l• dugo očuvan integritet organela

• izražena fagocitoza• odsustvo zapaljenja i ožiljka

• dugo očuvan integritet organela• izražena fagocitoza• odsustvo zapaljenja i ožiljka

Morfološke karakteristikeMorfološke karakteristike

Latentna fazaLatentna faza

K d ijK d ijKondenzacijaKondenzacija

FragmentacijaFragmentacijaFagocitozaFagocitozaFagocitozaFagocitoza

DigestijaDigestija


Gubitak međuGubitak među--ćelijskih vezaćelijskih veza

PupljenjePupljenjefragmentacijafragmentacija


Kolaps Kolaps hromatinahromatina


Pojava Pojava fosfatidilserinafosfatidilserina na na spoljnoj strani membranespoljnoj strani membrane

Annexin VAnnexin V


Profesionalni fagocitiProfesionalni fagociti Okolne ćelijeOkolne ćelije

Digestija

Morfološke karakteristikeMorfološke karakteristikeStadijum IIStadijum IIStadijum IIStadijum II

NormalnaNormalnaćelijaćelijaNormalnaNormalnaćelijaćelija

Stadijum IStadijum IStadijum IStadijum I

Stadijum IIIStadijum IIIStadijum IIIStadijum IIIjjjj

Morfološke karakteristikeMorfološke karakteristikeNekraptoptozaNekraptoptozaNekraptoptozaNekraptoptoza

Onkoza Onkoza Onkoza Onkoza

ParaptozaParaptozaParaptozaParaptozaLatiptozaLatiptozaLatiptozaLatiptoza

ProgramiranaProgramiranaProgramiranaProgramirana

AutofagocitozaAutofagocitozaAutofagocitozaAutofagocitozanekrozanekrozanekrozanekroza

ApoptozaApoptozaApoptozaApoptozaProgramirana ćelijskaProgramirana ćelijska

smrtsmrtProgramirana ćelijskaProgramirana ćelijska

smrtsmrt

Klasifikacija Klasifikacija (Nomenclature Committee on Cell Death)(Nomenclature Committee on Cell Death)**Klasifikacija Klasifikacija (Nomenclature Committee on Cell Death)(Nomenclature Committee on Cell Death)**

Modalitet ćelijske smrti Morfološke karakteristikeZ k lji j ć lij

Apoptoza (Tip 1)• Zaokrugljivanje ćelija• Redukcija volumena (piknoza)• Fragmentacija

M l i l d l• Male promenen izgleda organela

Autofagija (Tip 2)• Odsustvo kondenzacije hromatina• Masivna vakuolizacija citoplazme

( t f k l d t kAutofagija (Tip 2) (autofagne vakuole sa dvostrukom membranom)

Nekroza (Tip 3)• Edem ćelije i organela

R t l bNekroza (Tip 3) • Ruptura plazma membrane• Umerena kondenzacija hromatina

Mitotska katastrofa• Mikronukleacija

Mitotska katastrofa • Multinukleacija

* * Cell Death Differ , 2005; 12 (Suppl 2): 1463Cell Death Differ , 2005; 12 (Suppl 2): 1463--77* * Cell Death Differ , 2005; 12 (Suppl 2): 1463Cell Death Differ , 2005; 12 (Suppl 2): 1463--77

MehanizmiMehanizmi

SignaliSignali OštećenjeOštećenjeOkolnostiOkolnostiFenotipFenotip

DozaDozaTrajanjeTrajanje

SignaliSignalicitokini, adhezioni citokini, adhezioni

molekuli, metabolički molekuli, metabolički signalisignali

OštećenjeOštećenjeDNK, citotoksički DNK, citotoksički oksidativni stres, oksidativni stres,

hipoksija, fizički agensihipoksija, fizički agensi

AdaptacijaAdaptacijaReparacijaReparacijaReplikacijaReplikacija

NekrozaNekroza(neapoptotska (neapoptotska smrt ćelije)smrt ćelije)ApoptozaApoptozaReplikacijaReplikacija

Mutacioni Mutacioni defektidefekti

smrt ćelije)smrt ćelije)ApoptozaApoptoza

MehanizmiMehanizmiIndukcijaIndukcija

Apoptoza jePrenosPrenossignalasignalap p jproces!

EfektoriEfektorip

EfektoriEfektori

SmrtSmrtM d l ijModulacija

signala

MehanizmiMehanizmi

ReceptorReceptor

I i ij tI i ij tAdaptorAdaptor

InicijatorInicijator

ModulatorModulator Proteini Bcl porodiceProteini koji inhibiraju

EfektorEfektorj j

apoptozuCaspaze

MehanizmiMehanizmi

Pokretanje apoptozePokretanje apoptoze

••preko receptora na ćelijskoj preko receptora na ćelijskoj membrani membrani –– “receptori smrtonosnih “receptori smrtonosnih e b a e b a ecep o s o os ecep o s o os signala”signala”

t ć lij ki f kt i t ć lij ki f kt i št ć j št ć j ••unutarćelijski faktori unutarćelijski faktori –– oštećenje oštećenje mitohondrijalne membrane, slobodni mitohondrijalne membrane, slobodni

dik li št ć j DNK dik li št ć j DNK radikali, oštećenje DNK ...radikali, oštećenje DNK ...

MehanizmiMehanizmi

Okidački signalStres endoplazmatskogretikulumaLigand

Receptor “signala smrti”

CC 2+2+

Adaptor

Citohrom c Prokaspaza 12Prokaspaza 12

CaCa2+2+

Kaspaza 8Kaspaza 8

Prokaspaza 8Prokaspaza 8

Kaspaza 3Kaspaza 3Kaspaza 9Kaspaza 9

APAF 1

Citohrom c

Kaspaza 12Kaspaza 12

ApoptozaAbAbAPPAPP

DP3DP3Prokaspaza 9Prokaspaza 9

APAF-1 Prokaspaza 3Prokaspaza 3

MehanizmiMehanizmiKaspaze – ekipa za “rušenje”U ć lij l i t k kti i i iU ćelijama normalno prisutne kao neaktivni proenzimi

Pripadaju familji proteaza

Imaju obavezno Cys ostatak u aktivnom mestu i zahtevaju Asp ostatak na mestu hidrolize peptidne veze u molekulu supstrata.

U procesu otpočinjanja apoptoze dolazi do aktivacije kaspazaU procesu otpočinjanja apoptoze, dolazi do aktivacije kaspaza

Isključivanje sistema odgovornih za održavanje osnovnih životnih funkcija ćelije

- Proteini koji učestvuju u procesima transkripcije i translacije

- Fragmentacija genomske DNK

-Fragmentacija Goldži aparata i ER

-Fragmentacija mitohondrija

MehanizmiMehanizmiApo2LApo2LApo2LApo2L FasLFasLFasLFasL TNFaTNFaTNFaTNFa ????Apo3LApo3LApo3LApo3L

DR4, DR4, DR5DR5DR4, DR4, DR5DR5

FasFasFasFas TNFR1TNFR1TNFR1TNFR1 DR6DR6DR6DR6DR3DR3DR3DR3

FADDFADDFADDFADD TRADDTRADDTRADDTRADD TRADDTRADDTRADDTRADD

KKaspaza 8aspaza 8KKaspaza 8aspaza 8??

KKaspaza 3aspaza 3KKaspaza 3aspaza 3

ApoptozaApoptozaApoptozaApoptozaApoptozaApoptozaApoptozaApoptoza

MehanizmiMehanizmiFasLFasLFasLFasL

Receptor Receptor smrtonosnog signalasmrtonosnog signala

Receptor Receptor smrtonosnog signalasmrtonosnog signala Fas (CD95)Fas (CD95)Fas (CD95)Fas (CD95)smrtonosnog signalasmrtonosnog signalasmrtonosnog signalasmrtonosnog signala ( )( )( )( )

DD

DD

DD

DD

DD

DD

DD

DD

DD

DD

DDDDFADDFADDFADDFADD

DE

DD

ED

DED

DED

DED

DED

DE

DD

ED

ProPro--kaspaza 8kaspaza 8ProPro--kaspaza 8kaspaza 8 [Smrt][Smrt][Smrt][Smrt]ProPro--kaspaza 8kaspaza 8ProPro--kaspaza 8kaspaza 8

Kaspaza 8Kaspaza 8Kaspaza 8Kaspaza 8

[Smrt][Smrt][Smrt][Smrt]

MehanizmiMehanizmiFasLFasL

Receptori Receptori ––mamcimamci FasLFasL

Fas (CD95)Fas (CD95) DcR3DcR3

aa

Fas (CD95)Fas (CD95) DcR3DcR3

DD

DD

DD

DD

DD

DD

DD

DD

DD

DD

DD

DED

DED DED

DED

DD

DED

DED

DED

DED

FADDFADD

PreživljavanjePreživljavanjePreživljavanjePreživljavanje

ProPro--kaspaza 8kaspaza 8PreživljavanjePreživljavanje

MehanizmiMehanizmi

Nagla promena propustljivostiNagla promena propustljivosti unutrašnje membrane mitohondrija¨permeability transition¨

Razdvajanje komponentii t l

Razdvajanje komponentii t lrespiratornog lanca

Kolaps ΔΔYYm m

prestanak sinteze ATP a

respiratornog lancaKolaps ΔΔYYm m

prestanak sinteze ATP aprestanak sinteze ATP-aoslobađanje Ca++

stvaranje slobodnih radikala

prestanak sinteze ATP-aoslobađanje Ca++

stvaranje slobodnih radikalastvaranje slobodnih radikalaoslobađanje malih proteinskih molekula

stvaranje slobodnih radikalaoslobađanje malih proteinskih molekula

MehanizmiMehanizmi

ProPro--kkaspaaspazaza 33OštećenjeOštećenjeStresStres

KKaspaza 8aspaza 8BidBid

StresStres

ApafApaf--11

ProPro--kkaspaaspazaza 99

CitochromCitochrom cc

ApafApaf 11dATPdATP KKaspaaspazaza 33

KKaspaaspazaza 99ProPro--kkaspaaspazaza 33AIFAIF

pp

MehanizmiMehanizmiBax BakBax BakBax BakBax BakBidBidBidBid BclBcl 2/Bcl2/Bcl XXBclBcl 2/Bcl2/Bcl XXBax, BakBax, BakBax, BakBax, BakBid Bid Bid Bid BclBcl--2/Bcl2/Bcl--XXLLBclBcl--2/Bcl2/Bcl--XXLL

Nezavisno od kaspazaNezavisno od kaspazaNezavisno od kaspazaNezavisno od kaspaza Zavisno od kaspazaZavisno od kaspazaZavisno od kaspazaZavisno od kaspaza

Citohrom c Citohrom c Citohrom c Citohrom c ROS ROS ROS ROS

Nezavisno od kaspazaNezavisno od kaspazaNezavisno od kaspazaNezavisno od kaspaza Zavisno od kaspazaZavisno od kaspazaZavisno od kaspazaZavisno od kaspaza

KKaspazaaspaza--99KKaspazaaspaza--99

ApafApaf--1 1 ApafApaf--1 1

SmacSmacSmacSmac

EndoG EndoG EndoG EndoG

AIFAIFAIFAIF

KKaspazaaspaza--3 3 KKaspazaaspaza--3 3

KKaspazaaspaza 9 9 KKaspazaaspaza 9 9 IAPIAPIAPIAP

KKaspaze aspaze KKaspaze aspaze

SmacSmacSmacSmac

OmiOmiOmiOmiRazgradnja Razgradnja DNKDNK

Razgradnja Razgradnja DNKDNK

OksidacijaOksidacijali idli id

OksidacijaOksidacijali idli id

Proteini Proteini Proteini Proteini

DNK DNK DNK DNK lipida lipida lipida lipida

Ćelijska smrtĆelijska smrtĆelijska smrtĆelijska smrt

MehanizmiMehanizmiB lB l 22

BH4BH4BclBcl--2 2

BH2BH2

BH3BH3

BH1BH1BH3BH3

BH2BH2

TMTM BikBikBak(72Bak(72--87)87)

TMTMBclBcl--22BclBcl--XXLLMclMcl--11BclBcl--wwA1A1

BaxBaxBakBakBad (Bad (--TM)TM)

BikBikHrkHrkBid (Bid (--TM)TM)BclBcl--XXSS(+BH4)(+BH4)

BclBcl--XXLL

ProapoptotskiProapoptotskiAntiapoptotskiAntiapoptotski

A1A1

MehanizmiMehanizmiRegulacija BclRegulacija Bcl--2 proteina2 proteina

na nivou genske ekspresijena nivou genske ekspresijeILIL--3 3

g p jg p jposttranslacione posttranslacione modifikacijemodifikacije

Kinaze Kinaze

•• fosforilacijafosforilacija•• proteolizaproteoliza P P pp

BclBcl--22BaxBax 1414--33--33

BBadad

ccBax Bax

ApoptozaApoptoza PreživljavanjePreživljavanje

1414 33 3 3

MehanizmiMehanizmiKaspaza 9Kaspaza 9

dATPdATP

Apaf-1Apaf-1

Citohrom CCitohrom CdATPdATP

Pro-kaspaza 9Pro-kaspaza 9

Apaf-1Apaf-1

BclBcl--22BclBcl 22

BBaxaxApaf-1

BclBcl 22BclBcl--22

MehanizmiMehanizmiGenotoksički Genotoksički

stresstres

Aktivni Aktivni p53p53

Waf1 Waf1 (p21)(p21)

IGFIGF--BP3BP3 Ciklin GCiklin GGADD45GADD45MDM2MDM2(p21)(p21)

CdkCdk

G1 SpRBpRB

pRBpRB

PPCdkCdk

p21p21

CiklinCiklin

PCNAPCNA

G1 SE2FE2F

E2FE2F

MehanizmiMehanizmiGenotoksički Genotoksički

Akti i 53Akti i 53

stresstres

Aktivni p53Aktivni p53

BaxBaxIGFIGF--BP3BP3

BclBcl--22IGF1RIGF1R TFHIITFHII RPARPA

GADD45GADD45

PCNAPCNAIGFIGF BP3BP3FasFas

IGF1RIGF1RIGFIIIGFII

RPARPA PCNAPCNA

p21p21Waf1Waf1

Zavisi od funkcije Zavisi od funkcije 53 t k i iji53 t k i iji i i d f k ij 3 k i ijii i d f k ij 3 k i ijip53 u transkripcijip53 u transkripciji

ApoptozaApoptozaApoptozaApoptoza ApoptozaApoptozaApoptozaApoptoza

Ne zavisi od funkcije p53 u transkripcijiNe zavisi od funkcije p53 u transkripciji

ApoptozaApoptozaApoptozaApoptoza ApoptozaApoptozaApoptozaApoptoza

MehanizmiMehanizmiOštećenje Oštećenje

DNKDNK

Indukcija sintezeIndukcija sintezeIndukcija sintezeIndukcija sintezeSSprečavanje razgradnjeprečavanje razgradnje

PP PPPP

CiklinCiklin--CDKCDKp21 (Wafp21 (Waf--1)1)p53p53Geni za Geni za apoptozuapoptozu

PP

PP PP

PP

PP

PP

PP

Geni za popravkuGeni za popravku Aktivni pRBAktivni pRB Neaktivni pRBNeaktivni pRBGeni za popravku Geni za popravku DNKDNK

MehanizmiMehanizmi

Procesi koji zavise

Signali za ćelijsku smrt

NeNe DaDaATPATPNekroza od ATP-aNeNe DaDaATPATPNekroza

Kaspaznak k d

Aktivni transport Nekroza NeNe DaDa

ATPATPkaskada

Cas8 Cas3

u jedro(zavisi od ATP-a)

ApoptozaApoptozaApoptozaApoptoza

Mehanizmi Mehanizmi -- primenaprimena

U dizajniranju antitumorskih lekova- Poremećaj odnosa proapoptotskih/antiapoptotskih činilaca- Protein/protein interakcije

AutofagijaAutofagija (Tip 2)(Tip 2)

AutofagijaAutofagija (Tip 2)(Tip 2)AutofagijaAutofagija (Tip 2)(Tip 2)

S fSlični stresori mogu da dovedu ili do apoptoze ili do autofagije, što zavisi od konteksta, praga osetljivosti i drugih činilaca.

Pored toga, ova dva procesa u određenom astepenu inhibiraju jedan drugog,Pored toga, ova dva procesa u određenom astepenu inhibiraju jedan drugog, ali u nekim slučajevima u istoj ćeliji se mogu uočiti i karakteristike apoptoze i autofagije Iako se smatra da autofagija uglavnom ćelijama omogućava prilagođavanje

t i ž t f ij d di d ti ć lijna stres, izražena autofagija dovodi do smrti ćelije.

ERERERER

NekrozaNekroza (Tip 3)(Tip 3)NekrozaNekroza (Tip 3)(Tip 3)ERERERER

MtMtMtMt

ERERERER

MitotskaMitotska katastrofakatastrofaMitotskaMitotska katastrofakatastrofa

MehanizmiMehanizmi

MehanizmiMehanizmi

Biohemijski procesiBiohemijski procesiBiohemijski procesiBiohemijski procesi

Stimulus Proces Modalitet ćelijsketismrti

Aktivacijareceptora smrtiOštećenje DNK

MMPAktivacija kaspaza

ApoptozaOštećenje DNKER stres

Nedostatak

Aktivacija kaspaza

Autofagna Autofagna ć

inhibicija kaspaza

nutrienata

Osmotska liza

vakuolizacija

Masivna aktivacija

smrt ćelijainhibicija makroautofagije

Osmotska lizaROSPreopterećenje Ca2+

Masivna aktivacija litičkih enzima Nekroza

Detekcija Detekcija -- morfologijamorfologija

Detekcija Detekcija -- morfologijamorfologijaDAPIDAPI

Propidijum jodidPropidijum jodidPropidijum jodidPropidijum jodid

AkridinAkridinAkridinAkridinoranžoranž

Aneksin VAneksin V

Detekcija Detekcija -- mitohondrijemitohondrijeDepolarizacija Depolarizacija mitohondrijamitohondrija

100 101 102 103 104FL1-H

100 101 102 103 104FL2-H

10

12

4

6

8

kontrola

L3 (50 mkroM)

0

2

0 2 4 6 8

Detekcija Detekcija –– oštećenje membraneoštećenje membrane

kontrola Annexin PI.001kontrola Annexin PI.001

Pojava Pojava fosfatidilserinafosfatidilserina na na spoljnoj strani membranespoljnoj strani membrane

100 101 102 103 104

M1

spoljnoj strani membranespoljnoj strani membrane

100 101 102 103 104Annexin V FITC

100 101 102 103 104Annexin V FITC

Taxol 24h Annexin PI.001

M1

A i V

100 101 102 103 104Annexin V FITC

100 101 102 103 104Annexin V FITC

Annexin V

Detekcija Detekcija –– aktivni egzekutoriaktivni egzekutoriAntitelo na aktivisanuAntitelo na aktivisanu•• NovoroNovorođeni pacovđeni pacovkaspazu 3 (17 kDa)kaspazu 3 (17 kDa)

•• NovoroNovorođeni pacov đeni pacov •• 15 min. ishemija15 min. ishemija•• 3 h reperfuzija3 h reperfuzija

•• Leukemija Leukemija •• Razmaz krviRazmaz krvi

AntiteloAntitelo na aktivisanuna aktivisanukaspazukaspazu 33

•• Posle citostatikaPosle citostatika

kaspazukaspazu 33

Detekcija Detekcija –– fragmentacija DNKfragmentacija DNK3’ 3’

5’ 5’

DNKDNK

Proces apoptozeProces apoptoze

3’ 3’ TerminalnaTerminalnaTerminalnaTerminalna

dNTPdNTPendonukleazeendonukleaze

5’ 5’

TerminalnaTerminalnatransferazatransferazaTerminalnaTerminalnatransferazatransferaza

TUNEL h ikTUNEL h ikTUNEL h ikTUNEL h ikTUNEL tehnikaTUNEL tehnikaTUNEL tehnikaTUNEL tehnika

Detekcija Detekcija -- fragmentacija DNKfragmentacija DNKHL 60 12 5 M 12hHL-60, 12,5 µM, 12h

M1 M2 M3M4

0 200 400 600 800 1000FL2-A

B-16, 25 µM, 24h

M1 M2M3

M4

0 200 400 600 800 1000FL2 AFL2-A

The engine driving the ship: metabolic steering of cell proliferation and deathMarisa R. Buchakjian & Sally Kornbluthdoi: 10.1038/nrm2972

Dodatne informacije : Nature Reviews Molecular Cell Biology Focus on APOPTOSIS

September 2010621 |

Mitochondria and cell death: outer membrane permeabilization and beyondStephen W. G. Tait & Douglas R. Greendoi: 10.1038/nrm2952

October 2008781 |

Phagosome maturation: going through the acid testJason M. Kinchen & Kodi S. Ravichandrandoi: 10.1038/nrm2515

July 2008532 |

Cytochrome c: functions beyond respirationYong-Ling P. Ow, Douglas R. Green, Zhenyue Hao & Tak W. Makdoi: 10.1038/nrm2434

January 200847 |

The BCL-2 protein family : opposing activities that mediate cell deathRichard J. Youle and Andreas Strasserdoi: 10 1038/nrm2308doi: 10.1038/nrm2308

September 2007741 |

Self-eating and self-killing: crosstalk between autophagy and apoptosisM. Chiara Maiuri, Einat Zalckvar, Adi Kimchi and Guido Kroemerdoi:10.1038/nrm2239

May 2007

405 |

The apoptosome : signalling platform of cell deathStefan J. Riedl and Guy S. Salvesendoi:10.1038/nrm2153

February 2006

97 |

Developmental apoptosis in C. elegans: a complex CEDnarioGuillaume Lettre & Michael O. Hengartnerdoi:10.1038/nrm1836

Documents

Apoptoza_predavanje Za Studente