Programirana stanična smrt (PCD), ili apoptoza, normalan je dio metabolizma životinja. Ponekad se ovaj proces može dogoditi u pogrešnom stadiju razvoja, uzrokujući bolest. Obično su enzimi zvani kaspaze odgovorni za izazivanje stanične smrti. Alternativni proces za postizanje PCD je protein koji se naziva faktor koji inducira apoptozu (AIF). Ovaj protein se nalazi u mitohondrijima i premješta se u jezgru kako bi prouzročio razgradnju DNK i kasniju smrt stanice.
Apoptoza je normalan dio staničnog metabolizma. Ljudsko tijelo stalno umire stanice, a zatim ih zamjenjuje. Ako proces nije pravilno reguliran, može imati ozbiljne posljedice na ljudsku fiziologiju. Na primjer, stanice raka prolaze kroz PCD mnogo rjeđe od zdravih stanica i sposobne su se širiti i postati tumori. Alternativno, ako regulacija uzrokuje prečesto događanje apoptoze, stanice mogu odumrijeti kada su potrebne za funkciju tkiva.
Mitohondrije su stanične strukture koje su odvojene od ostatka stanice vanjskom membranom. Također imaju unutarnju membranu. Između ove dvije membrane je prostor ispunjen tekućinom koja sadrži mnogo proteina, posebice onih koji su uključeni u stvaranje energije za stanice. Čimbenik koji inducira apoptozu nalazi se u ovom prostoru i djeluje u respiratornom putu.
Mnogi proteini koji sudjeluju u donošenju smrti stanica su kaspaze, ali čimbenik koji inducira apoptozu je potpuno druga vrsta proteina. Ovaj enzim je flavoprotein, specijalizirani protein uključen u prijenos elektrona. Nalazi se u širokom spektru eukariotskih stanica, u rasponu od ljudi do ribnjaka cilijatnog organizma Tetrahymena. Studije slijeda proteina i gena koji kodiraju čimbenike koji induciraju apoptozu pokazala su da je to drevni protein i da datira vrlo daleko u evoluciji.
Kada rani signali započnu PCD, vanjska membrana mitohondrija postaje nepropusna. AIF se oslobađa iz svog odjeljka u mitohondrijima i ulazi u citosol, tekući milje stanice. Odatle dolazi do jezgre. Ovaj protein uzrokuje fragmentaciju DNA u jezgri. U tom procesu utječe na strukturni integritet jezgre narušavanjem strukture kromatina, što dovodi do rane faze programirane stanične smrti.
Regulacija faktora koji izaziva apoptozu je vrlo temeljito proučavana na životinjskim modelima. To je dovelo do korelacije aktivnosti AIF-a i smrti neuronskih stanica. Bolesti poput Lou Gehrigove bolesti bile su povezane s takvom aktivnošću u studijama na životinjama.
Poznato je da su mnoge ljudske bolesti uzrokovane funkcionalnim problemima s mitohondrijima. Druga vrsta pogrešne regulacije može se dogoditi faktoru koji inducira apoptozu dok je još uvijek na svom mitohondrijskom mjestu. Genetske studije su korelirale mutacije koje utječu na AIF dok je lokaliziran u svom normalnom staničnom odjeljku s brojnim ljudskim bolestima temeljenim na kvaru mitohondrija.