Što je aktivacija kaspaze?

Kaspaze su enzimi koji razgrađuju ljudske stanice u male fragmente kao dio onoga što se naziva apoptoza, ili programirana stanična smrt. Tijekom ovog procesa, kaspaze čisto rastavljaju stanice koje nisu potrebne ili koje bi mogle uzrokovati probleme ako se ostave netaknute. Kako bi spriječile da kaspaze stalno razgrađuju stanice, one normalno postoje u neaktivnom obliku. Aktivaciju kaspaze pokreću tvari koje se vežu na stanice i signali iz mitohondrija u stanici, ili dolazak imunoloških stanica, pokreće niz događaja. Kaspaze se zauzvrat aktiviraju jedna drugu, završavajući s onima koje su u stanju razbiti stanicu na male komadiće za korištenje od strane susjeda.

Apoptoza se razlikuje od procesa koji se događa kada su stanice oštećene i nastaje upala. Zbog djelovanja kaspaza, stanice se uredno rastavljaju, bez ikakvih oteklina ili drugih ometajućih promjena povezanih s upalom. To je važno u embriju u razvoju, gdje se neželjene stanice neprestano uklanjaju. Aktivacija kaspaze i apoptoza također su korisni kada su stanice inficirane virusima, jer se stanice mogu eliminirati prije nego što se virus proširi. Još jedna prednost aktivacije kaspaze i apoptoze je da se stanice s mutacijama mogu učinkovito isključiti iz upotrebe, sprječavajući razvoj raka.

Postoje različiti putevi aktivacije kaspaze, od kojih jedan uključuje tvari koje se vežu na posebne receptore, poznate kao receptori smrti, na površini stanice. Nakon što se ovo vezanje dogodi, receptori smrti se grupiraju. Dijelovi receptora strše unutar stanice i, kada se skupe zajedno, određeni proteini se privlače. Ovi proteini iz unutrašnjosti stanice vežu se na receptore smrti i pokreću sekvencu aktivacije kaspaze.

Ponekad imunološke stanice nazvane limfociti uzrokuju aktivaciju kaspaze. Vežu se na receptore smrti na površini stanice, predstavljajući ih posebnim enzimom ili dijelovima oštećenih stanica ili virusa. Aktivacija kaspaze također se može dogoditi kada stres utječe na stanicu. Ovaj stres može biti posljedica virusne infekcije, djelovanja radijacije ili kemikalija ili nedostatka ili viška određenih tvari. Stres uzrokuje da male strukture poznate kao mitohondrije, koje proizvode energiju unutar stanice, oslobađaju protein koji aktivira sekvencu kaspaze.

Kada se dogodi aktivacija kaspaze, javlja se serija ili kaskada reakcija, slična onoj koja se vidi u sustavu komplementa. Kaspaze se aktiviraju i zauzvrat aktiviraju druge kaspaze, sve dok efektorske kaspaze, kao što su kaspaza 6 i kaspaza 3, ne postanu aktivne. Ove efektorske kaspaze razgrađuju važne proteine ​​stanične strukture. Kaspaze omogućuju fragmentaciju DNA stanice aktiviranjem enzima koji je mogu razgraditi. U isto vrijeme dok se DNK demontira, kaspaze inhibiraju enzime odgovorne za njen popravak.