www.revistagenesis.ro Noiembrie 2018, Nr. 1 (21)

1 / 4

Review

SEMNIFICAȚIA APOPTOZEI ÎN STĂRI FIZIOLOGICE ŞI PATOLOGICE

Liliana Onel1 1 Colegiul Tehnic ”Traian Vuia”, Galați ABSTRACT Apoptosis or the programmed cellular death is a genetic mechanism thraugh which the cells die physiologically or pathologically. Thus the shaping of a pluricellular organism is done from the very embryonic phase ending with its development and normal operation. Life cannot exist without cellular death. L’apoptose ou la mort cellulaire programmée est un mechanisme génétique par lequel les cellules meurent physiologiquement ou pathologiquement. On assure ainsi le modelage d’un organisme pluricellulaire qui commence dès la phase embryonnaire et finit par le développement et le fonctionnement normal de celui-ci. La vie ne peut pas exister sans mort cellulaire.

Key words: cell, apoptosis, disease, atrophy, phagocytosis

Moartea celulară fiziologică este

esenţială pentru dezvoltarea şi funcţionarea normală a organismelor multicelulare. Celulele non-necesare, deteriorate şi potenţial nocive trebuie înlăturate din microclimatul celular al ţesutului.

Apoptoza pare un mecanism principal de modelare a formei unui organism pluricelular, dar distrugerea unor celule pentru ca altele să le ia locul trebuie privită în alt sens. Astfel, se cunoaşte că dezvoltarea degetelor la vertebrate este însoţită de eliminarea prin apoptoza a celulelor (membrane interdigitale) în cursul dezvoltării embrionare. Inhibarea morţii celulare prin apoptoza a acestor celule prin

administrarea de peptide inhibitori ale enzimelor participante (caspaze) inhibă dezvoltarea şi formarea degetelor (Figura 1).

La embrionul uman, dispariţia apendicelui caudal, din care ar putea creşte o coadă ca la alte mamifere e datorat procesului de apoptoză. Prin apoptoză neuronii supranumerali sau limfocitele T inutile sunt eliminate. La vârsta adultă, apoptoza intervine opus proliferării celulare în controlul homeostaziei celulare. Importanţa sa variază în funcţie de capacitatea unui organ de a se reînnoi. Astfel, în stare normală în ficat există un grad mic de apoptoză în timp ce în intestin

ISSN 1583-3747 (online)

www.revistagenesis.ro Noiembrie 2018, Nr. 1 (21)

Genesis

Onel L. Semnificaţia apoptozei în stări fiziologice şi patologice

www.revistagenesis.ro Noiembrie 2018, Nr. 1 (21) 2 / 4

apoptoza este activă deoarece celulele epiteliale se divid frecvent (Tabelul 1).

Figura 1. Sindactilie la om

În plan fiziopatologic, apoptoza poate

fi indusă de numeroşi compuşi toxici (alcoolul, tetraclorura de carbon, D-galactozamina), medicamente anti-canceroase (cys-platina, metotrexat, bleomicina, camptotecina, vincristina, colchicina, etc.), agenţi fizici (căldura, razele UV, radiaţiile ionizate), stresul oxidativ şi anumite toxine bacteriene.

Apoptoza poate fi indusă în culturile celulare prin absenţa factorilor de creştere în mediul de cultură sau prin pierderea contactelor cu matricea extracelulară sau cu celulele vecine. În toate aceste exemple nu se cunosc mecanismele apoptozei şi modul detaliat de acţiune.

S-au descris maladii, unde apoptoza este în exces: diverse maladii neurovegetative, unele afecţiuni virale, deficienţe cardiace, consecinţe ale unui șoc vascular şi unele maladii hepatice. Apoptoza ar putea juca un rol important în maladiile Alzheimer (Figura 2) şi Parkinson, scleroza laterală amiotrofică sau retinita pigmentară. În toate aceste maladii caracterizate printr-o pierdere neuronală excesivă, apoptoza pare să fie responsabilă pentru dispariţia celulelor nervoase sau neuro-senzoriale.

O maladie virală însoţită de o apoptoza excesivă este SIDA, în care HIV favorizează apoptoza limfocitelor CD4+,

probabil prin proteina gp 120. Alte virusuri sau alte proteine virale sunt probabil capabile să producă apoptoză.

De exemplu, proteina X a virusului hepatitei B este apoptotică. Ischemia vasculara poate fi însoţită de apoptoză, dar nu direct în zona ischemica unde predomină necroza, ci la periferie unde apoptoza este abundentă.

În condiţii patologice, apoptoza explică regresia hiperplaziei ţesuturilor după îndepărtarea stimulului hiperplazic şi deleţia celulelor în timpul atrofiei, cum ar fi pierderile celulare de la nivelul prostatei ca urmare a scăderii nivelului de hormoni trofici după castrare, atrofia glandelor exocrine după obstrucţia ductului lor şi atrofia renală în hidronefroză experimentală.

Figura 2. Creier uman afectat de Alzeimer

În timp ce leziunile tisulare severe

produc necroză, leziunile moderate ca cele datorate unei ischemii şi hipertermii blânde conduc la apoptoza celulelor. Apoptoza spontană din tumori poate explica pierderi substanţiale de celule şi regresia tumorilor când celulele sunt omorâte prin iradiere şi prin tratament cu diferiţi agenţi terapeutici. În final, moartea celulelor în boli ale sistemului imunitar implică apoptoza. Astfel, moartea celulară indusă de celulele T-citotoxice, celulele K şi celulele NK (natural killer) are loc prin apoptoză. Apoptoza mediată de celulele T este implicată în rejecţia tranplantelor, în hepatita acută şi cronică şi alte infecţii

Onel L. Semnificaţia apoptozei în stări fiziologice şi patologice

www.revistagenesis.ro Noiembrie 2018, Nr. 1 (21) 3 / 4

virale, în ciroza biliară primară. Infecţiile virale pot cauza, de asemenea, apoptoza prin alte mecanisme. Activarea anormală a apoptozei celulelor T CD4+ de către virusul

imunodeficienţei umane poate fi responsabil pentru modificările observate în sindromul imunodeficienţei dobândite (SIDA) (Tabelul 2).

Condiţii în care survine apoptoza Exemple

Dezvoltare normală Embrionar/fetală

deleţia membranei interdigitale dezvoltarea aripilor pasărilor deleţia neuronilor motori supranumerici în absenţa plăcii finale formatoare

Turover-ul ţesuturilor normale modelarea vililor intestinali Metamorfoza regresia cozii amfibienilor Atrofie obstrucţia ductului pancreatic Supravieţuirea dependentă de un factor de creştere

eliberarea IL-2 din timocite eliberarea de IL-3 din precursori hematopoietici

Tabelul 1. Procesele fiziologice la care participă apoptoza

Maladii datorate dereglării procesului de apoptoză

Sistemul implicat Exemplu Apoptoza Hiperactivare Inhibare

Maladii neuro-degenerative

Alzeimer SLA Parkinson

+ + +

Dezechilibrare imunitară Boli auto-imune SIDA Diabet Tiroidite

+ + +

+

Ischemie Reperfuzare

Infarct miocardic AVC

+ +

Neoplazii Limfom Astrocitom Hepatom Melanom

+ + + +

Diverse Îmbătrânire Alopecie

+ +

SLA : scleroza laterală amiotropică, AVC: accident vascular cerebral

Tabelul 2. Maladii datorate dereglării procesului apoptotic

Virusurile şi-au dezvoltat mecanisme care manipulează calea apoptotică pentru a-şi asigura perpetuarea propriei supravieţuiri, inhibând apoptoza celulelor infectate pentru a permite replicarea virală şi activând apoptoza mecanismelor celulare de apărare ale gazdei.

De acea ținând cont de aceste realităţi, manipularea căilor apoptotice prin intervenţie farmacologică sau genetică promite noi oportunităţi terapeutice de profilaxie şi tratament pentru aceste maladii.

Onel L. Semnificaţia apoptozei în stări fiziologice şi patologice

www.revistagenesis.ro Noiembrie 2018, Nr. 1 (21) 4 / 4

BIBLIOGRAFIE

1. ADAMS J.M., 2003 - Ways of dying: multiple pathways to apoptosis / Genes & Dev.;17(20): 2481-2495.

2. GEWIES A., O.W.RKHLIN, & M.B.COHEN, 2000 - Cytochrome c Is Involved in Fas-mediated Apoptosis of Prostatic Carcinoma Cell Lines / Cancer Res.; 60(8); 2163 -2168.

3. KROEMER G., 2003 - Mitochondrial control of apoptosis, Biochimical and Biophysical Research Communications, Vol.304, Issue3; 433-435.

4. PIAJE JEAN, 2003 – La pensee biologique, in Introduction a L′epistemologie genetique, Paris, P.U.F., vol. III, p. 10