Apoptosis adalah fenomena bunuh diri sel terprogram yang sangat dilestarikan pada makhluk hidup. Ini memiliki peran sentral dalam pengembangan organisme uniseluler dan multiseluler. Selama seluruh kehidupan makhluk hidup, dari embrio hingga organisme dewasa, jutaan kematian sel terarah terjadi di mana sel-sel tertentu mati tanpa mengaktifkan mekanisme respons terhadap cedera atau meninggalkan bekas yang jelas. Oleh karena itu, Apoptosis bukanlah kematian sel yang acak dan tidak terkendali, itu adalah proses aktif, yang didefinisikan dengan baik secara genetik , di mana sel-sel yang ditakdirkan untuk mati menerima sinyal tertentu pada waktu tertentu. Selama apoptosis, struktur lengkap dihilangkan (selaput antara jari pada embrio), membentuk jaringan dan menentukan jumlah sel. Inilah sebabnya mengapa ini adalah proses yang telah dipelajari secara menyeluruh pada hewan, terutama di sistem saraf, di mana ia menentukan jumlah neuron.
Fenomena ini tidak hanya terdapat pada hewan, tetapi juga tumbuhan dan jamur, meskipun kurang dipelajari di dalamnya. Ada bukti adanya mekanisme apoptosis basal pada jamur berfilamen dan uniseluler, dan dalam sistem ini terlibat dalam proses biologis yang berbeda, termasuk interaksi dengan sistem lain, perkembangan dan penuaan.
Model hewan
Apoptosis benar-benar hanya dijelaskan dengan baik pada hewan, jadi kita akan melihat generalisasi dalam caral hewan. Dalam caral ini, dua jalur dibedakan:
Jalur intrinsik (karena perubahan intraseluler di mana mitokondria campur tangan).
Ekstrinsik (karena penerimaan sinyal pro-apoptosis eksternal di membran yang memicu proses).
Dalam kedua kasus, caspases diaktifkan, yang merupakan protease yang memicu degradasi sel.
Cara:
Jalur intrinsik: dimulai dalam situasi stres intraseluler. Keluarga Bcl-2, yang memiliki anggota pro dan antiapoptosis, merupakan unsur kunci dalam menandakan proses fisiologis ini. Stres seluler menyebabkan sel-sel pro-apoptosis berintegrasi ke dalam membran mitokondria, yang pada gilirannya menyebabkan pori-pori terbuka di membran mitokondria tempat CitC dilepaskan ke dalam sitoplasma. CitC bersama dengan procaspase 9 dan Apaf1 akan membentuk apoptosom, sebuah kompleks yang mengaktifkan procaspase 9, mengubahnya menjadi caspase 9 dan yang akan memungkinkan aktivasi kaskade caspase yang pada gilirannya akan mengaktifkan enzim degradatif dari unsur seluler yang berbeda.
Jalur ekstrinsik : Jalur ekstrinsik dapat dimasukkan dalam jalur intrinsik. Jalur ini diaktifkan oleh reseptor membran, misalnya aktivasi TNFalpha. Dalam kasus ragi, contoh khas dari faktor yang menyebabkan apoptosis adalah kontak dengan ROS (Reactive Oxygen Species). Pada hewan, di satu sisi, caspase 8 diaktifkan, yang akan menginduksi penggabungan Bcl-2 pro-apoptosis dalam mitokondria dan dengan demikian jalur ekstrinsik dimasukkan ke dalam jalur intrinsik. Di sisi lain, calpains dapat diaktifkan, yang akan melepaskan cathepsin dari konten lisosom dan mengaktifkan caspase 3, dengan hasil yang sama.