آپوپتوز یا مرگ سلولی برنامه‌ریزی شده چیست
طاهره مصطفویدر۱۴۰۳/۲/۱۸
فرض شده است که هر دو آپوپتوز (مرگ سلولی برنامه‌ریزی شد)و اتوفاژی(خودخواری) فرآیندهایی هستند که برای انطباق و سازگاری با ورزش ضروری هستند. آپوپتوز و اتوفاژی در طی ورزش برای محدود کردن آسیب به بافت، بازگرداندن یکپارچگی بافت، خاتمه دادن به پاسخ‌های التهابی، یا برای القا سیگنال‌های مستقیمی برای انطباق، القا می‌شوند. آپوپتوز از طریق واسطه‌هایی مانند گونه‌های اکسیژن فعال، سیتوکین‌ها، و هورمون‌ها القا می‌شود. مسیرهای اتوفاژی از طریق پروتئین‌ها یا اندامک‌های تغییر یافته با هدف حفظ و بازیافت منابع سلولی فعال می‌شوند. در این مورد، سلول با مولکول‌های آسیب دیده دچار آبگرفتگی می‌شود، مکانیسم‌های تعمیر بار سنگینی را تحمل می‌کنند، و آپوپتوز القا می‌شود. در نتیجه، به نظر می‌رسد اتوفاژی برای انطباق با فراهم‌سازی موضعی شرایط برای شکل‌پذیری و انعطاف عضلات و آپوپتوز به صورت سیستماتیک با تحرک سلول‌های پیش‌ساز ضروری هستند.
آپوپتوز
اصطلاح آپوپتوز یک فرآیند خاصی از مرگ سلولی را توصیف می‌کند که مرگ سلول‌ها را امکان‌پذیر می‌سازد و سلول‌ها با یک روش به خوبی کنترل شده زوال و تحلیل می‌روند. به طور کلی، فرآیندهای آپوپتوز نقش مهمی در طی توسعه (نمو) و در حفظ هموستازی بافت با تضمین تعادل بین تولید سلول‌های جدید و حذف سلول‌های آسیب دیده یا مسن بازی می‌کنند. در مورد القا آپوپتوز، سلول بدون فرآیندهای نکروزی تحلیل می‌یابد که در نتیجه به عنوان شرایط التهاب موضعی شناخته می‌شوند. بنابراین، آپوپتوز فرصتی برای حذف سلول‌های بدون هیچ صدمه جنبی به بافت‌های مجاور ارائه می‌دهد. علاوه بر ترن اوور فیزیولوژیکی سلولی، آپوپتوز نیز نقش مهمی در انواع شریط پاتوفیزیولوژیکی مانند پاسخ‌های التهابی، استرس سلولی یا آسیب سلولی یا در پیشگیری از بیماری‌های نئوپلاستی دارد. فرآیند آپوپتوز بسیار کنترل شده و هماهنگ است، و از طریق مورفولوژی خاص مشخص می‌شود.
مورفولوژی آپوپتوز
فرآیندهای اولیه آپوپتوز شامل انقباض سلولی و پیکنوز می‌باشد. در طی انقباض سلولی، سلول‌ها از نظر اندازه کوچکتر می‌شوند و سیتوپلاسم متراکم‌تر می‌شود زیرا اندامک‌ها به صورت محکم توده می‌شوند. پیکنوز، که نشان دهنده مهمترین ویژگی آپوپتوز می‌باشد، در نتیجه تراکم و جمع¬شدگی کروماتینی است. در طی تراکم کروماتین، مواد هسته‌ای در زیر غشای هسته تجمع می‌یابند. برآمده شدن گسترده غشای پلاسمایی در ادامه با کاریورهیکسیس و جدایی یا تفکیک قطعات سلولی در درون اجسام آپوپتوزی رخ می‌دهد. اجسام آپوپتوزی شامل سیتوپلاسم با اندامک‌هایی به شدت توده شده یا بدون قطعه هسته‌ای می‌باشند. یکپارچگی اندامک هنوز حفظ می‌شود و همه این در داخل غشا پلاسمایی دست نخورده محصور می‌شود. این اجسام متعاقباً توسط ماکروفاژها، سلول‌های پارانشیمی، سلول‌های نئوپلاستی ریزه‌خواری می‌شوند. با این حال، در حال حاضر، نقش آنها در انتقال سیگنال به طور کامل شناخته نشده است.
مسیرهای آپوپتوز
سلول‌ها، مسیرهای سیگنال‌دهی داخل سلولی خاصی دارند که تعادل را بین سیگنال‌های نجات یا مرگ کنترل می‌کنند. در بسیاری از انواع سلول‌ها، آپوپتوز بستگی به وجود یا عدم وجود سیگنال‌های خاص القا مرگ یا تثبیت سلول دارد. بر اساس ماهیت محرک‌های آپوپتوز، دو مسیر اصلی برای القای آپوپتوز متفاوت بوده‌اند: اول، یک مسیر خارجی که با اتصال به لیگاند آغاز می‌شود. این لیگاندها به فراوانی بعد ازمحرک‌های فیزیولوژیکی خاص بیان می‌شوند و به گیرنده محرک مرگ متصل می‌شوند. مسیر اصلی دوم به عنوان مسیر ذاتی یا حقیقی شناخته شده است، که به طور عمده با آسیب به اجزای سلولی یا اجزای منفرد تحریک می‌شود.
مسیر سیگنال‌دهی ذاتی یا حقیقی
مسیر سیگنال‌دهی خارجی منتهی به آپوپتوز از طریق لیگاندها و گیرنده‌های مرگ تراشامه‌ای آغاز می‌شود. گیرنده‌ها، اعضای سوپر خانواده ژنی گیرنده عامل نکروز دهنده تومور (TNF) هستند. در مورد القای آپوپتوز، اعضای این خانواده گیرنده به لیگاندهای بیرونی متصل می‌شوند و سیگنال‌های درون سلولی را انتقال می‌دهند که منجر به فرآیند آپوپتوز می‌شود. بعضی از لیگاندها مانند لیگاند Fas (FasL)، آلفا-TNF، Apo3L، و Apo2L به خوبی مشخص شده‌اند. این لیگاندها به گیرنده‌های شناخته شده مرتبط به خود به عنوان گیرنده (FasR)، TNFR1، DR3، و DR4/DR5 متصل می‌شوند. انتقال سیگنال از مسیر خارجی شامل پروتئین‌های خاص مانند کاسپازها می‌شود که پروتئازهایی با اهداف خاص داخل سلولی هستند. بعد از فعال‌سازی، کاسپازها تحت تأثیر چند عملکرد سلولی به عنوان بخشی از یک فرآیند قرار می‌گیرند که به مرگ سلول‌ها منجر می‌شود. یک مسیر سیگنال‌دهی اصلی برای القا خارجی آپوپتوز مسیر FasR/FasL است. بعد از اتصال، گیرنده تریمرایز می‌شود، و پروتئین آداپتور Fas، پروتئین دامین مرگ مرتبط به Fas (FADD)، به منطقه سیتوپلاسمی تریمرایز شده Fas متصل می‌شود. بعد از جذب پروکاسپاز-8 به FADD، FasR، FADD و پروکاسپاز-8 یک کمپلکس سیگنال‌دهی عملکردی القا کننده مرگ تشکیل می‌دهند. این فرآیند باعث القا خود فعال‌سازی کاسپاز-8 می‌شود، که به درون سیتوزول آزاد می‌شود و فاکتور پایین دست کاسپاز-3 را فعال می‌کند که نشانگاه‌های سلولی را قطع می‌کند و مرگ سلولی را القا می‌کند.
مسیر ذاتی آپوپتوز
مسیرهای سیگنال‌دهی ذاتی که آپوپتوز را القا می‌کنند شامل یک آرایه متنوع از محرک‌های غیر واسطه گیرنده می‌باشند که سیگنال‌های داخل سلولی را تولید می‌کنند. این محرک به طور مستقیم در درون سلول عمل می‌کنند و حوادث تحریک شده میتوکندری هستند. محرک‌هایی که مسیر ذاتی را آغاز می‌کنند سیگنال‌های داخل سلولی تولید می‌کنند که ممکن است در هر دو روش مثبت یا منفی عمل کنند. محرک‌های استرس سلولی مانند شوک حرارتی، استرس اکسیداتیو، عامل بازگیری رشد، آسیب DNA برای فعال‌سازی مسیر آپوپتوز ذاتی شناخته شده هستند. میتوکندری در هر دو مسیر آپوپتوز وابسته به کاپساز و مستقل از کاسپاز درگیر هستند.
چند اتصال بین گیرنده و مسیرهای میتوکندریایی وجود دارد. در مورد القا (تحریک) گیرنده مرگ، فعال‌سازی کاسپاز-8 ممکن است صرفاً منجر به کلیواژ (شکافتگی) Bid، پروتئین خانواده Bcl-2 با دامین BH3 شود، که به القا میتوکندریایی آزادسازی سیتوکروم c انتقال می‌یابد. در نتیجه، حلقه تقویتی میتوکندری آغاز می‌شود.8 کلیواژ یا شکافتگی پایین دست کاسپاز-6 میتوکندری ممکن است برای مسیر گیرنده از طریق شکافتگی کاسپاز-8 بازخورد داشته باشد.
ورزش و آپوپتوز
ورزش یک نوع استرس فیزیولوژیکی است که غلظت بعضی از سایتوکینین‌ها، عوامل رشد، و وضعیت‌های اکسیداتیو را تحت تأثیر قرار می‌دهد. علاوه بر این، ورزش، تعادل انرژی را از طریق متحرک‌سازی و متابولیسم مقادیر زیادی از سوبستراها مانند کربوهیدرات‌ها و اسیدهای چرب آزاد تحت تأثیر قرار می‌دهد. همه این عوامل به طور بالقوه هم برای مرگ تسریع شده یا بقای سلولی طولانی مدت شناخته شده واسطه هستند. بنابراین، سیگنال‌دهی آپوپتوز القا شده با ورزش به شدت و مدت زمان ورزش بستگی دارد، که تعادل حیاتی بین عوامل پیش بقا و پیش آپوپتوز و هم سیستم‌های حفاظتی داخل سلولی شرکت کننده در مقاومت آپوپتوز را تحت تأثیر قرار می‌دهد.مقاله ادامه دارد.............