Zelltod, ist das „Selbstmord“ oder „Unfall“?

Prüfungsexperte: Ji Shi

Lebensfeldbeobachter

Menschen werden geboren, altern, werden krank und sterben, und Zellen bilden da keine Ausnahme. Als Grundeinheit von Organismen sind Geburt, Alterung, Krankheit und Tod von Zellen eng mit der Gesundheit verbunden. Im Laufe der langen Evolution kam es auch bei den Zellen der Organismen zu verschiedenen Todesarten.

Zu den Zelltodwegen gehören Apoptose (die weiter in Apoptose und Nekroptose unterteilt werden kann), Autophagie, Pyroptose, Ferroptose und Nekrose. Fühlen Sie sich beim Anblick dieser Substantive sehr verwirrt? Was sind Sie? Warum gibt es so viele und so verwirrend? Tatsächlich können sie nach einem relativ einfachen Klassifizierungsstandard in zwei Typen unterteilt werden: programmierter Tod und nicht programmierter Tod.

Der Aufbau tierischer Zellen Quelle: Wikipedia

Was ist sogenanntes „Programmieren“? Ich glaube, dass jeder ein gewisses Maß an Verständnis für Computerprogrammierung hat. Unsere Computer laufen Schritt für Schritt nach dem eingestellten Programm. Diese Art des geordneten Ablaufs entsprechend der Einstellungen nennt man Programmierung.

Dasselbe gilt für unseren Körper. Die Zelle selbst hat ein „Programm“. Arbeitet die Zelle bis zu ihrem Tod gemäß den Vorgaben des „Programms“, so bezeichnen wir ihren Tod als programmierten Tod. Wenn jedoch in der Zelle ein kleiner Unfall passiert und dieser außerhalb der „programmierten“ Kontrolle liegt, dann ist der Tod der Zelle ein unprogrammierter Tod.

Unprogrammierter Zelltod

Lassen Sie uns zunächst die Art des nicht programmierten Todes verstehen. Es gibt nur einen Fall: Nekrose. Es gibt viele Gründe, die zu einer Zellnekrose führen. Diese werden im Folgenden näher erläutert. Tatsächlich wird Nekrose im Allgemeinen als ein unprogrammierter, unregulierter Zelltodprozess angesehen. Wenn andere Zellen als „natürlich gestorben“ gelten, handelt es sich bei der Nekrose definitiv um einen „Unfall“, der sich im Laufe der Zeit ereignet hat. Was könnte also die Ursache für diesen „Unfall“ sein? Was passiert mit den beim Unfall verletzten Zellen?

Epithelzellen unter dem Mikroskop Quelle: Wikipedia

Da wir es Nekrose genannt haben, muss die Umgebung, in der es starb, sehr rau gewesen sein. Harte Bedingungen wie Trauma, Ischämie, anhaltend hohe Temperaturen, stark saure und alkalische Umgebungen, Strahlung, Giftstoffe und Angriffe auf Immunzellen usw.

Zu diesem Zeitpunkt sinkt der intrazelluläre ATP-Spiegel auf einen Punkt, an dem die Zelle ihre physiologischen Aktivitäten nicht mehr aufrechterhalten kann (das Zytoplasma ist der Hauptort, an dem ATP verbraucht wird). Gleichzeitig bilden sich Vakuolen im Zytoplasma, die Zellmembran wird beschädigt und in der Zelle enthaltene Substanzen wie zerbrochene Organellen und Chromatinfragmente versuchen verzweifelt zu „entkommen“, weil die Zelle „machtlos“ ist. Dies führt zu einer Entzündungsreaktion im umliegenden Gewebe und verschlimmert die Schwere der Erkrankung. Schließlich können die Zellen dem Druck nicht mehr standhalten und sterben ab.

Quelle roter Blutkörperchen | Pixabay

Was passiert also mit den Zellen nach der Nekrose? Es gibt vier Auswege: Auflösung und Absorption, Trennung und Eliminierung, Organisation sowie Einschluss und Verkalkung. Auflösung und Absorption bedeutet, dass nekrotische Zellen aufgelöst und vom menschlichen Körper absorbiert werden. Unter Abtrennung und Austragung versteht man eine einfache und grobe Reinigung. Wenn Trennung und Entsorgung Müll wegwerfen, dann ist Mechanisierung Abfallverwertung. Das das nekrotische Gewebe umgebende Gewebe wird die Gelegenheit nutzen, seine Stärke ausweiten und danach streben, das nekrotische Gewebe zu ersetzen. Kapselung und Verkalkung sind weitere Organisationsschritte, bei denen ein größerer Bereich nekrotischen Gewebes erfasst wird und umfassendere Methoden zum Einsatz kommen.

Programmierter Zelltod

Nachdem wir über den nicht programmierten Tod gesprochen haben, geht es als nächstes um den programmierten Tod. Der programmierte Zelltod umfasst alle anderen oben genannten Todesarten außer der Nekrose. Der programmierte Zelltod kann je nach seinem Entstehungsmechanismus in Apoptose, autophagischen programmierten Zelltod, nicht-apoptotischen programmierten Zelltod, Zellmitose, Onkose usw. unterteilt werden. Der Mechanismus jeder Methode ist sehr kompliziert, daher werden wir sie nicht einzeln im Detail erklären.

Der Ursprung von Zellnekrose und Apoptose – Biologie für die Oberstufe (Volksbildungsausgabe)

Es gibt viele Möglichkeiten für den programmierten Zelltod, und er wird vom Körper gesteuert. Welche Vorteile bietet er also? Der programmierte Zelltod begleitet den gesamten Entwicklungsprozess eines Organismus. Es handelt sich um einen natürlichen und geordneten, durch Gene bestimmten Zelltod, der den Effekt haben kann, „sich in Frühlingsschlamm zu verwandeln, um Blumen zu schützen“.

Illustration der Apoptose Quelle: Wikipedia

Zellen, die einem programmierten Zelltod unterliegen, werden auf Anweisung des Körpers rasch von anderen, nahegelegenen Geweben beseitigt, und das vom Körper festgelegte „Programm“ sorgt dafür, dass alles in Ordnung bleibt. Der programmierte Zelltod spielt als Instinkt der Zellen eine wichtige Rolle bei der Evolution von Organismen, der Stabilität einzelner Organismen und der Entwicklung mehrerer Systeme.

In den meisten Fällen ist es der programmierte Zelltod, der dem menschlichen Körper die Möglichkeit gibt, seinen Stoffwechsel abzuschließen und uns gesünder zu machen. während ein nicht programmierter Zelltod die normalen Körperfunktionen beeinträchtigt und sogar andere unvorhersehbare Folgen haben kann. Die Untersuchung der Art und Weise, wie Zellen sterben, kann uns dabei helfen, die Todesursachen beim Menschen und sogar das Geheimnis der Langlebigkeit zu finden. Deshalb müssen wir den Zellen Tribut zollen, die „heldenhafte Opfer“ für unsere Gesundheit bringen!