אפופטוזיס הוא תהליך המוות המתוכנן של תא. מדובר בתהליך חשוב מאוד שממלא תפקיד חיוני במנגנונים רבים של הגוף. האפופטוזיס מאפשר התפתחות איברים תקינה בשלב ההתפתחות העוברית ואחראי לסלקציה של תאי דם לבנים, להרג תאים סרטניים או חולים ולהרג של תאים זקנים. תהליך האפופטוזיס יכול להיות עצמטי או מופעל בידי תאי דם לבנים מסוג T. הסרטון שלפנינו מתאר אפופטוזיס של תא שמופעל בידי תא T.
 

הסרטון הופק בידי Drew Berry במסגרת פרויקט WEHI-TV.
We would like to thank Drew Berry for his help.

אפופטוזיס הינו התהליך שבו תא ממית את עצמו באופן מתוכנן. במסגרת התהליך הזה, התא עצמו או תא דם לבן מסוג Killer T cell מפעיל אות שמוביל לפירוק החלבונים והדנ"א של התא, ובעקבות זאת להתכווצותו ובליעתו על ידי תאי מקרופאג (תאים בולעניים)'.

הסרטון שראינו מציג תרחיש שבו תא חולה עובר אפופטוזיס שהופעל בידי תא T. תחילה תא ה-T נצמד לתא החולה (התא הצהבהב בסרטון). בשלב הבא אנו רואים את הממברנות של שני התאים (תא T בוורוד ותא חולה בלבן): בממברנת תא ה-T יש חלבון שנקרא "אות מוות". קולטנים מיוחדים על ממברנת התא החולה – קולטני מוות – נקשרים לחלבון הזה ומתחילים תגובת שרשרת תוך-תאית.

לאזור התוך-תאי של קולטני המוות נקשרים חלבונים מתווכים שקושרים אליהם חלבון פרוטאולטי (חותך חלבונים) בשם פרוקספאז 8. שני חלבוני פרוקספאז 8 שכנים נקשרים זה לזה ומפעילים זה את זה והופכים אחד את השני לקספאז (אנזים חיתוך פעיל). פרוקספאז שלא הופעל אינו מסוגל לחתוך חלבונים, אך לאחר הפעלתו הוא מסוגל.

קספאז 8 מסתובב בציטוזול וחותך חלקים מחלבון אחר שנקרא פרוקספאז 3, וכך משפעל אותו (הופך אותו לקספאז). קספאז 3 מסתובב בתא וחותך חלבונים רבים בתא. התגובה הזאת הולכת ומתקדמת עד שחלקים נרחבים מהתא מפורקים בידי הקספאזות.

במקביל, ציטוכרום C (משרשרת מעבר האלקטרונים) משתחרר מהמיטוכונדריה ונקשר לחלבון בשם Apaf-1. כמה עותקים של Apaf-1 יוצרים מבנה יחד עם ציטוכרום C וקספאז 9. המבנה זה נקרא אפופטוזום והוא משפעל עוד עותקים רבים של קספאז 3. קספאז 3 ממשיך לפרק חלבונים בתא, ביניהם חלבוני שלד התא. התא הולך ומאבד את צורתו, מתכווץ, ולבסוף מתפורר לבועיות קטנות שנאכלות בידי תאי מקרופאג' שמגיעים לאזור. חלק חשוב בתהליך, שאינו מוצג בסרטון הוא עיכול הדנ"א ופירוקו על ידי דנאזות (Dnase).

האפופטוזיס הוא תהליך מורכב ומבוקר היטב שלא מופעל ללא סיבה. יש גורמים רבים שיכולים להפעיל את תהליך האפופטוזיס, כגון נזקים רבים לדנ"א, תנאי עקה (לחץ רגשי ופיזי), הדבקה בנגיף, הזדקנות התא, טרנספורמציה סרטנית ועוד. כמו כן, תהליכים רבים בגוף מערבים אפופטוזיס במסגרת מנגנון הפעולה שלהם, כגון התפתחות העוברית (עיצוב איברים הגוף), התהליך החיסוני (הרג תאי דם לבנים שאינם עומדים בקריטריונים) ושמירה על מבנה הרקמות בגוף וגודלן.

5 תגובות

  • אנונימי

    הרצפטור מוות הזה הוא fas r

  • מורן

    תהליך תוך תאי

    ההסברים קצת קשים להבנה,ולא הצלחתי להבין מה קורה בתהליך התוך תאי , כאשר תהליך האפופטוזיס מתחיל.

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    הבהרה

    שלום מורן
    תהליך האפופטוזיס הוא תהליך ארוך ומסובך המכיל מסלולים ביוכימיים רבים ושחקנים רבים. למען האמת, על אף שיודעים הרבה על התהליך, אי אפשר לומר שמבינים אותו לחלוטין. התהליך המתואר בסרטון הינו זיהוי תא חולה ע"י תא דם לבן מסוג Killer T, תא הדם הלבן משדר לתא החולה סיגנל מוות דרך קולטן מתאים. כאשר הקולטן מופעל מתחילה שרשרת תגובות הכוללת הולכת הסיגנל והעצמתו כמו בתהליכים תאיים רבים, וביחד עם זאת הפעלה של אנזימים אשר תפקידם לפרק חלבונים. אותם אנזימים מפרקים את תכולת התא, ומפעילים אנזימים כמוהם אשר מעצימים את מלאכת הפירוק. במסגרת התהליך המיטוכונדריה מושבתות (ויחד איתן תהליך ייצור האנרגיה בתא), ופולטות את נשא האלקטרונים ציטוכורום C אשר אשר מביא ליצירת קומפלקס החיתוך העצום האפופטוזום. במקביל מופעלים גם אנזימים מפרקי DNA (נוקלאזות) ולמעשה התא הולך ומתפרק מבפנים באופן שיטתי ומסודר, ומאבד את צורתו (בייחוד בשל פירוק שלד התא) ותכולתו נבלעת בידי תאים שכנים.

    אם יש לך שאלות נוספות, אשמח לענות
    כל טוב
    ארז

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןארז גרטי

    תשובה

    שלום אריק
    משך האפופטוזיס משתנה מתא לתא, אבל מדובר בסדר גודל של בין 10-20 שעות מסטימולציה ועד לפירוק התא.
    ארז

  • אריק

    כמה זמן לוקח כל התהליך?

    כמה זמן לוקח כל התהליך(מרגע הגעת הקולטן ועד לסיום ההתאבדות)