Kas yra kaspazės aktyvinimas?

Kaspazės yra fermentai, kurie suskaido žmogaus ląsteles į mažus fragmentus, kaip vadinamosios apoptozės arba užprogramuotos ląstelių mirties dalis. Šio proceso metu kaspazės švariai išardo ląsteles, kurių nereikia arba kurios gali sukelti problemų, jei jos nepaliestos. Kad kaspazės nuolat nesuardytų ląstelių, jos paprastai egzistuoja neaktyvios formos. Kaspazės aktyvavimą sukelia medžiagos, jungiančios ląsteles, ir signalai iš mitochondrijų ląstelėje arba imuninių ląstelių atėjimas, sukelia įvykių seriją. Kaspazės paeiliui aktyvuoja viena kitą, baigiant tomis, kurios gali suskaidyti ląstelę į mažus gabalėlius, kad galėtų jas naudoti kaimynams.

Apoptozė skiriasi nuo proceso, kuris vyksta, kai ląstelės pažeidžiamos ir atsiranda uždegimas. Dėl kaspazių veikimo ląstelės yra tvarkingai atskiriamos, be patinimo ar kitų trikdančių pokyčių, susijusių su uždegimu. Tai svarbu besivystančiam embrionui, kur nepageidaujamos ląstelės nuolat pašalinamos. Kaspazės aktyvinimas ir apoptozė taip pat yra naudingi, kai ląstelės yra užkrėstos virusais, nes ląstelės gali būti pašalintos prieš virusui išplitus. Kitas kaspazės aktyvinimo ir apoptozės pranašumas yra tas, kad ląstelės su mutacijomis gali būti efektyviai pašalintos, o tai neleidžia vystytis vėžiui.

Egzistuoja įvairūs kaspazės aktyvavimo būdai, vienas iš kurių apima medžiagas, kurios jungiasi prie specialių receptorių, vadinamų mirties receptoriais, ląstelės paviršiuje. Kai šis surišimas įvyksta, mirties receptoriai susigrupuoja. Dalys receptorių išsikiša ląstelės viduje ir, kai jie susikaupia, tam tikri baltymai pritraukiami. Šie baltymai iš ląstelės vidaus jungiasi prie mirties receptorių ir suaktyvina kaspazės aktyvacijos seką.

Kartais imuninės ląstelės, vadinamos limfocitais, sukelia kaspazės aktyvavimą. Jie jungiasi prie ląstelės paviršiuje esančių mirties receptorių, pateikdami jiems specialų fermentą arba pažeistų ląstelių dalis ar virusus. Kaspazės aktyvacija taip pat gali įvykti, kai stresas veikia ląstelę. Šis stresas gali atsirasti dėl virusinės infekcijos, radiacijos ar cheminių medžiagų poveikio arba tam tikrų medžiagų trūkumo ar pertekliaus. Dėl streso mažos struktūros, žinomos kaip mitochondrijos, gaminančios energiją ląstelės viduje, išskiria baltymą, kuris aktyvuoja kaspazės seką.

Kai įvyksta kaspazės aktyvacija, įvyksta reakcijų serija arba kaskada, panaši į tą, kuri matoma komplemento sistemoje. Kaspazės suaktyvėja ir paeiliui suaktyvina kitas kaspazes, kol suaktyvėja efektorinės kaspazės, tokios kaip kaspazė 6 ir kaspazė 3. Šios efektorinės kaspazės skaido svarbius ląstelių struktūrinius baltymus. Kaspazės leidžia suskaidyti ląstelės DNR, aktyvuodamos fermentus, kurie gali ją suskaidyti. Tuo pačiu metu, kai išardoma DNR, kaspazės slopina fermentus, atsakingus už jos taisymą.