Apoptose
BiologieProgrammierter Zelltod, kontrollierter Selbstabbau einer Zelle ohne Entzündungsreaktion. Reguliert die Zellanzahl in Geweben und eliminiert geschädigte Zellen. FOXO4-DRI unterbricht die FOXO4-p53-Interaktion in seneszenten Zellen und löst so selektiv deren Apoptose aus.
Ausführlich erklärt
Die Apoptose läuft über eine Kaskade von Proteasen ab, den Caspasen. Beim intrinsischen Weg geben geschädigte Mitochondrien Cytochrom c frei, was über das Apoptosom Caspase-9 und danach Caspase-3 aktiviert. Beim extrinsischen Weg binden Signale wie der Fas-Ligand an sogenannte Todesrezeptoren auf der Zelloberfläche. Die Proteine der BCL-2-Familie entscheiden als Gegenspieler, ob die Mitochondrien durchlässig werden.
Typisch sind Schrumpfen der Zelle, Verdichtung und Zerlegung des Zellkerns und die Abschnürung kleiner Membranbläschen. Diese werden von Fresszellen aufgenommen, ohne dass Zellinhalt austritt. Ein klassisches Beispiel ist die Embryonalentwicklung: Die Zwischenräume zwischen den Fingern entstehen, weil die dort liegenden Zellen gezielt durch Apoptose entfernt werden.
Bedeutung in der Peptidforschung
In der Peptidforschung ist Apoptose in zwei Richtungen relevant. Senolytische Ansätze wie das experimentelle Peptid FOXO4-DRI sollen in seneszenten Zellen gezielt Apoptose auslösen, was bisher vor allem in Zell- und Mausmodellen untersucht wurde. Umgekehrt wird bei zytoprotektiven Peptiden wie Humanin oder SS-31 geprüft, ob sie in Stressmodellen die Apoptose gesunder Zellen verringern.
Einordnung
Apoptose ist von der Nekrose abzugrenzen, bei der Zellen unkontrolliert zerplatzen und Entzündungen auslösen. Weitere Formen wie Pyroptose oder Ferroptose folgen eigenen Mechanismen. Ob sich Laborergebnisse zu gezielt ausgelöster Apoptose auf den Menschen übertragen lassen, ist offen.