מוות תאי
מוות תאי (באנגלית: cell death) הוא תיאור למצב בו התא הביולוגי מפסיק לתפקד. מוות תאי יכול להיגרם כתוצאה מתהליך טבעי של החלפת תאים, כלומר התחדשות של תאים ישנים בתאים חדשים. מצב זה יכול לנבוע מגורמים כגון: מחלות, פציעות מקומיות או מוות של האורגניזם שהתאים הם חלק ממנו. אפופטוזה – מוות של תאים מסוג I, ואוטופגיה – מוות של תאים מסוג II, הן שתי צורות של מוות מתוכנת של תאים, ואילו נקרוזה הוא תהליך לא פיזיולוגי המתרחש כתוצאה מזיהום או פציעה של התא.
מוות תאי מתוכנת
מוות תאי מתוכנת (Programmed cell death) הוא מוות של תאים המתוכנת על ידי תוכנית תוך תאית [1]. מוות תאי מתוכנת בדרך כלל מקנה יתרון במהלך מחזור החיים של האורגניזם[2]. לדוגמה, ההבחנה בין אצבעות הרגליים בעובר אנושי מתפתח מתרחשת מפני שתאים בין האצבעות מבצעים אפופטוזה. התוצאה היא שהאצבעות נפרדות. מוות תאי מתוכנת משרת פונקציות בסיסיות במהלך התפתחותה של הרקמה אצל אורגניזמים רב תאיים ואצל צמחים.
אפופטוזה
אפופטוזה הוא תהליך של מוות תאי מתוכנת אשר עשוי להתרחש באורגניזמים רב-תאיים[3]. האפופטוזה עשויה להתרחש כאשר ישנם שינויים בתוך גוף האורגניזם אשר מצריכים את הסרת התא כגון מצב של נזק לתא; היווצרות בועיות בקרום התא, הצטמקות תאים, פיצול גרעיני התא, עיבוי כרומטין ופיצול די אן איי כרומוזומלי. מנגד, אפופטוזה עשויה להתרחש לאו דווקא במצבי מצוקה, אלא גם כאשר מוות התאים יגרום לייצור מחודש ומהיר יותר של תאים אחרים. הסברה הרווחת היא שנטייתם של התאים היא לשמור על הומיאוסטזיס ובשל כך מבצעים הרס תאי עצמי. נראה שיש הבדל במבנה ובביוכימיה של מסלולי הרס עצמי אלו; חלקם מתרחשים בצורת אפופטוזה, ואחרים עוקבים אחר מסלול כללי יותר. בדרך כלל שניהם מונעים מסיבות גנטיות וסינתטיות.
ישנן עדויות לכך שתסמינים מסוימים של אפופטוזה כגון הפעלת אנדונוקלאז, שהוא אנזים בגוף החי, יכולים להיגרם באופן מלאכותי מבלי קבלת אותות גנטיים. אולם, ככל הנראה אפופטוזה אותנטית ומוות מתוכנן של תאים כן חייבים להסתמך על אותות גנטיים. בנוסף, נראה כי מיטוזה ואפופטוזה קשורים אחד לשני בצורה כלשהי וכי האיזון המתקבל תלוי באותות המתקבלים מגורמי גדילה או הישרדות מתאימים בגוף האורזגניזם[4].
אוטופגיה
אוטופגיה, או ביוונית אוטופגוציטוזיס ("אוכל את עצמו"), הוא המנגנון הטבעי והמווסת של התא המסיר רכיבים מיותרים או לא מתפקדים[5]. התהליך הוא תהליך קטבולי המביא להידרדרות אוטופגוזומית-ליזוזומלית של תוכן ציטופלזמי בכמויות גדולות, צירוף חלבונים לא תקין ואברונים עודפים או פגומים. האוטופגיה מתרחשת באמצעות ציטופלזמה המאופיינת בהיווצרותן של בועיות גדולות אשר מכלות אברונים ברצף מסוים עד להרס הגרעין. אוטופגיה נגרמת בדרך כלל בעקבות מצבים של מחסור בחומרים מזינים, אך קשורה גם לתהליכים פיזיולוגיים ופתולוגיים וממלאת תפקיד מרכזי בהומאוסטזיס.
גרסאות נוספות של מוות תאי מתוכנת
נתגלו דרכים נוספות למוות מתוכנת של תאים[6]. דרכים חלופיות אלה להרס התא יעילות כמו אפופטוזה ויכולות לתפקד כמנגנוני גיבוי או כסוג העיקרי של מוות מתוכנת.
צורה אחת של הרס תאי מתוכנת נקראת אנויקיזיס. אנויקיזיס היא סוג של מוות תאי מתוכנת המתרחש בתאים תלויי עיגון (תאים אשר יכולים להתקיים רק בסביבה אינרטית, כלומר אדישה ולא ריאקטיבית), כאשר אלו מתנתקים מהמטריקס – הנוזל החוץ-תאי שמסביב[7].
סוג נוסף הוא "מוות תאי המושרה על ידי הפעלה"[8] (Activation-induced cell death). מוות זה הוא מוות מתוכנת של תאים הנגרם על ידי אינטראקציה בין קולטן (Fas (Fas, CD95 ו-(Fas ligand (FasL, CD95 ligand. דבר זה קורה כתוצאה מגירוי חוזר של קולטני תאי T[9] ספציפיים (TCR). גירוי זה עוזר לשמור על סבילות חיסונית כוללת. שינוי בתהליך עלול להוביל למחלות אוטואימוניות. במילים אחרות, מוות תאי המושרה על ידי הפעלה (AICD) הוא הווסת השלילי של לימפוציטי T מופעלים.
סוג נוסף הוא מוות של תאים איסכמיים, או אונקוזיס. זהו סוג של מוות מקרי או פסיבי של תאים אשר נחשב לרוב לפגיעה קטלנית. התהליך מאופיין בנפיחות מיטוכונדריאלית (תוך תאית), בהיווצרות בועיות ובנפיחות של הגרעין והציטופלזמה.
אסון מיטוטי (אנ') הוא סוג של מוות תאי מתוכנת הנובע מכניסה מוקדמת או לא נכונה של תאים למיטוזה. זהו האופן הנפוץ ביותר למוות של תאים סרטניים שנחשפים לקרינה מייננת ולטיפולים רבים אחרים כנגד סרטן[10].
מוות של תאים אימונוגניים הוא כל סוג של מוות של תאים המעורר תגובה חיסונית. מוות תאים אימונוגניים מנוגד לצורות האחרות של מוות תאי מתוכנת (אפופטוזה, אוטופגיה...) אשר אינן מעוררות תגובה חיסונית כלשהי ואפילו ידועות כיוצרות עמידות חיסונית[11].
פירופטוזיס היא הצורה הדלקתית ביותר של מוות תאי מתוכנת, אשר מתרחשת בתדירות הגבוהה ביותר לאחר הדבקה בפתוגנים (מחוללי מחלות) תוך תאיים, ועשויה להוות חלק מהתגובה האנטי חיידקית. תהליך זה מקדם סילוק של זיהומים חיידקיים, נגיפיים, פטרייתיים וחד תאיים שונים על ידי הסרת גומחות תוך תאיות ושיפור התגובות ההגנתיות של הגוף[12]
נקרוזה
נקרוזה (נמק) הוא מוות של תאים לאחר שתא נפגע קשות באמצעות כוחות חיצוניים כמו: טראומה, זיהום חיצוני או פנימי ועשוי להתרחש בכמה צורות שונות. הנמק, אותו תא אשר עובר טראומה, מתחיל להתנפח ולעבור קרע בלתי מבוקר של קרום התא עם סילוק תוכן התא. תוכני תאים אלה ממשיכים לעיתים קרובות לגרום לדלקת בתאים הסמוכים. צורה של נקרוזה מתוכננת מכונה נקרופטוזיס. ההשערה היא כי נקרופטוזיס יכול לשמש גיבוי למוות של תאים לאפופטוזה כאשר איתות האפופטוזיס נחסם על ידי גורמים אנדוגנטיים[13] או אקסוגניים[14] כגון נגיפים או מוטציות[15].
תחום לימוד ואטימיולוגיה
המונח "נקרוביולוגיה של תאים" שימש לתיאור תהליכי החיים הקשורים לשינויים מורפולוגיים, ביוכימיים ומולקולריים המלווים במוות של תאים. מונח זה מתאר גם את ההשלכות וגם את התגובות של הרקמות למוות של תאים[16]. המילה נגזרת מיוונית νεκρό שמשמעותה "מוות", βìο שמשמעותה "חיים", ו-λόγος שמשמעותה "חקר". המונח נטבע בתחילה כדי להגדיר באופן רחב את השינויים הנלווים למוות של תאים, שזוהו ונמדדו על ידי סריקת לייזר – ציטומטריה, אשר שימשה לתיאור השינויים בזמן אמת במהלך מוות של תאים, וזוהו על ידי זרימה ציטומטרית[17].
ראו גם
לקריאה נוספת
- "Means to an end : apoptosis and other cell death mechanisms" Douglas R GreenCold Spring Harbor, N.Y. : Cold Spring Harbor Laboratory Press,2011
- "Apoptosis, Senescence, and Cancer" David A. GewirtzShawn E. Holt Steven Grant Humana Press Inc. 2007
קישורים חיצוניים
הערות שוליים
- ^ Hanna Engelberg-Kulka, Shahar Amitai, Ilana Kolodkin-Gal, Ronen Hazan, Bacterial Programmed Cell Death and Multicellular Behavior in Bacteria, PLOS Genetics 2, 2006-10-27, עמ' e135 doi: 10.1371/journal.pgen.0020135
- ^ Green, Douglas R., Means to an end : apoptosis and other cell death mechanisms, Cold Spring Harbor, N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2011, מסת"ב 978-0-87969-887-4
- ^ Green, Douglas R., Means to an end : apoptosis and other cell death mechanisms, Cold Spring Harbor, N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2011, מסת"ב 978-0-87969-887-4
- ^ Ivor D. Bowen, Apoptosis or programmed cell death?, Cell Biology International 17, 1993, עמ' 365–380 doi: 10.1006/cbir.1993.1075
- ^ L. M. Schwartz, S. W. Smith, M. E. Jones, B. A. Osborne, Do all programmed cell deaths occur via apoptosis?, Proceedings of the National Academy of Sciences 90, 1993-02-01, עמ' 980–984 doi: 10.1073/pnas.90.3.980
- ^ Guido Kroemer, Seamus J. Martin, Caspase-independent cell death, Nature Medicine 11, 2005-07, עמ' 725–730 doi: 10.1038/nm1263
- ^ Jian Zhang, Xuemei Xu, Yong Liu, Activation-induced cell death in T cells and autoimmunity, Cellular & Molecular Immunology 1, 2004-06, עמ' 186–192
- ^ Rieko Arakaki, Akiko Yamada, Yasusei Kudo, Yoshio Hayashi,Naozumi Ishimaru, Mechanism of activation-induced cell death of T cells and regulation of FasL expression, National Library of Medicine
- ^ מבנה קולטן T לאנטיגן, באתר מכון ויצמן למדע
- ^ David A. Gewirtz, Shawn E. Holt, Steven Grant, Apoptosis, Senescence, and Cancer, Cancer Drug Discovery and Development, 2007 doi: 10.1007/978-1-59745-221-2
- ^ Abhishek D. Garg, Dominika Nowis, Jakub Golab, Peter Vandenabeele, Immunogenic cell death, DAMPs and anticancer therapeutics: An emerging amalgamation, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Reviews on Cancer 1805, 2010-01-01, עמ' 53–71 doi: 10.1016/j.bbcan.2009.08.003
- ^ Zbigniew Darzynkiewicz, Gloria Juan, Xun Li, Wojciech Gorczyca, Cytometry in cell necrobiology: Analysis of apoptosis and accidental cell death (necrosis), Cytometry 27, 1997, עמ' 1–20 doi: 10.1002/(SICI)1097-0320(19970101)27:13.0.CO;2-L
- ^ אנדוגני, באתר infomed
- ^ אקסוגני, באתר infomed
- ^ Mark S D’Arcy, Cell death: a review of the major forms of apoptosis, necrosis and autophagy, Cell Biology International 43, 2019-06, עמ' 582–592 doi: 10.1002/cbin.11137
- ^ J. Grace Nirmala, Manu Lopus, Cell death mechanisms in eukaryotes, Cell Biology and Toxicology 36, 04 2020, עמ' 145–164 doi: 10.1007/s10565-019-09496-2
- ^ G. Warnes, S. Martins, Real-time flow cytometry for the kinetic analysis of oncosis, Cytometry Part A 79A, 2011-03, עמ' 181–191 doi: 10.1002/cyto.a.21022
30827915מוות תאי