אפופטוזה

השלבים העיקריים של תהליך האפופטוזה. משמאל: תא בריא. מימין: תא ניזוק המבצע אפופטוזה

בביולוגיה של התא, אפופטוזה (אנגלית: Apoptosis) היא מוות מכוון של תאים.

בניגוד לנקרוזה - מוות טראומטי של תאים בעקבות זיהום או פציעה - הרי שתהליך האפופטוזה הוא מדורג, מסודר ועקבי. האפופטוזה היא אחד התהליכים המרתקים והנחקרים ביותר בביולוגיה, והיא שופכת אור על תהליכים רבים אחרים בתא ועל שלל נושאים גנטיים, ביוכימיים ורפואיים.

המונח מתייחס למוות של תאים ביצורים רב-תאיים. אפופטוזה יכולה להיות מונעת מאות חיצוני, אשר נקלט על-גבי ממברנת התא, או באופן פנימי, בדרך-כלל כתוצאה מתנאי מצוקה, כגון מחסור חמור במזון. אפופטוזה אינה מעידה תמיד על פגיעה או תהליך שלילי אחר שאותו חווה היצור; לעתים קרובות מושמדים תאים באופן מבוקר על ידי אפופטוזה, לתועלת היצור. דוגמאות לכך קיימות בביולוגיה התפתחותית: עוברי האדם, למשל, מקבלים את צורתם הסופית (צורת התינוק) לאחר שתאים רבים בגופם מושמדים במהלך ההיריון. בין אצבעות העובר, למשל, קיימים קרומים במשך חודשי ההיריון הראשונים . במהלך ההיריון נעלמים קרומים אלו והאצבעות נפרדות האחת מהשנייה ומקבלות את צורתן המוכרת. היעלמות התאים המרכיבים את הקרומים נעשית באמצעות אפופטוזה.

האפופטוזה היא תהליך מורכב ומדורג, שבמהלכו מספר רב של חלבונים ואנזימים מפעילים האחד את השני. היררכיית התהליך מוגדרת בצורה נוקשה, כך שכל אנזים מסוים מפעיל אנזים מסוים אחר, בשרשרת תגובות ובהתאם להשתלשלות אירועים ביוכימית בעלת "היגיון" רב. בשיאו של התהליך נוצרים חלבונים ואנזימים פרוטאוליטיים (מפרקי חלבונים), המאכלים בהדרגה את התא. התא מתפרק למספר גופיפים אשר מאוחר יותר מסולקים על ידי פגוציטים של מערכת החיסון.

חלבונים ואנזימים רבים משתתפים בתהליך האפופטוזה. אם בגן המקודד לאחד מחלבונים אלו חלה מוטציה, הרי שתהליך האפופטוזה ייבלם והתא לא יהיה מסוגל למות. אם התא החל בתהליך האפופטזה בעקבות מוטציה הגורמת לאובדן הבקרה על מחזור חלוקות התא (עקב אות חיצוני או פנימי), התא ימשיך לגדול ולהתחלק ויתפתח לגידול סרטני. לעתים פגיעה בגן המקודד לחלבון אפופטוטי נגרמת על ידי נגיף, במהלך השתלטות הנגיף על הגנום התאי. זוהי הדרך שבה גורמים נגיפים מסוימים למחלת הסרטן.

גורמים רבים עשויים להתניע את תהליך האפופטוזה, חלקם צוינו לעיל:

• נזק לתא או זיהום שחדר אליו
• נזק ל-DNA
• מצבי עקה, כגון חוסר במזון
• הומאוסטזה: שמירה על כמות תאים קבועה באיבר מסוים או מערכת מסוימת בגוף
• התפתחות עוברית
• ויסות של תאי מערכת החיסון (תאי דם לבנים): במערכת החיסון נוצרים כל העת לימפוציטים ספציפיים למגוון עצום של פתוגנים; יחד עם זאת נוצרים גם לימפוציטים המיועדים לתקוף את תאי הגוף עצמם. פעולה תקינה של מערכת הוויסות מעודדת אפופטוזה של הלימפוציטים הספציפיים לתאי הגוף. כשמערכת הוויסות אינה פועלת כשורה, עלולה להתפתח מחלה אוטואימונית, שבה תאי מערכת החיסון מזהים את תאי הגוף כזרים ותוקפים אותם.

האפופטוזה ניתנת לזיהוי בעזרת בועיות על פני התא, דגרגציה של DNA לאוליגו-נוקליאוטידים, התמוטטות המיטוכונדריה, הקטנת נפח התא ושחרור של ציטוקינים למניעת זיהום באזור.

קישורים חיצוניים

• צמ"ד אונליין - מאגר מדע: אפופטוזיס - כשהתא מחליט להתאבד סרטון עם הסברים.