(Lila bröstcancerceller självdestruktion. Khuloud T. Al-Jamal & Izzat Suffian)

På den tid det tar dig att läsa den här artikeln kommer miljontals av kroppens celler att döas via en självförstörelsemekanism som kallas programmerad celldöd. Denna process är en del av din kropps normala hälsosamma funktion och används för att eliminera celler som inte längre behövs eller som har skadats på ett sådant sätt att deras fortsatta existens kan vara ett hot.

Under vår utveckling från enskilda befruktade celler till embryon och bortom spelar programmerad celldöd en viktig roll i skulpterande anatomiska strukturer. Det hjälper till att bilda alla delar av våra kroppar från våra fingrar och tår (döende celler tar bort bandet mellan siffror som vi utvecklar) till det komplexa nätverket av kopplingar mellan neuronerna i våra hjärnor. För det utvecklande embryot är döden hos vissa celler lika viktiga som andra människors överlevnad.

När vi är fullvuxna spelar programmerad celldöd en viktig roll vid kontinuerlig förnyelse av vävnad, såsom benmärg och matsmutningen. Det fungerar också som en övervakningsmekanism - utplåna celler som har äventyras av virusinfektion eller genetisk mutation.

Apoptos: Ett snyggt system för bortskaffande

apoptos, en av de viktigaste mekanismerna av programmerad celldöd, får sitt namn från det grekiska ordet som används för att beskriva blödning av löv eller kronblad. Det identifierades först i mitten av 19-talet, men vår moderna förståelse härrör från 1972 och John Kerrs banbrytande arbete, Andrew Wyllie och Alastair Currie, och arbetar sedan vid University of Aberdeen.

de visade att under denna process innehållet i en dödcell är noggrant förpackad för att absorberas för återvinning av specialiserade vita blodkroppar. Detta mycket effektiva avfallshanteringssystem är viktigt eftersom eventuell läckage av cellens innehåll kan orsaka skador på den omgivande vävnaden genom att provocera inflammation.

Vi vet nu att processen med apoptos är en komplex händelse som involverar många olika enzymer och proteiner. Det börjar med en signal antingen att det är något fel på cellen eller att det har blivit överflödigt. Ibland produceras signalen för att dö av immunsystemet, men det kan uppstå från den dömda cellen i sig.

Meddelandet att cellen måste dö då kaskader ner för att aktivera enzymer, kallade kaspaser, som har legat vilande i den. Dessa "bötar" startar sedan processen att demontera cellen enligt ett genetiskt kodat program, och dramat utvecklas enligt en förutbestämd sekvens.

Men precis som det är viktigt att oönskade eller potentiellt skadliga celler avyttras, är det också viktigt att friska celler inte elimineras i onödan. Celler därför också producera överlevnadssignaler som kan störa meddelandet att begå självmord, och det är den finjusteras balans mellan signaler för död och överlevnad som i slutändan bestämmer cellens öde.

Störd jämvikt

I cancer är det känsligt att den känsliga jämvikten mellan celldelning och celldöd störs till förmån för för mycket uppdelning och för liten död. Störning av apoptos är vanligt för alla cancerformer eftersom den okontrollerade proliferationen av celler som är karaktäristiska för sjukdomen - till exempel orsakar tumörer - normalt skulle vara en utlösare för att initiera apoptosens självförstörande program.

Normalt fungerande apoptos skulle därför leda till döden av cancerceller innan de kunde göra någon skada. Men i stället cancerceller undertrycka apoptos genom att antingen störa de signaler som talar om för cellen att förstöra sig själv eller genom att öka de signaler som talar det för att överleva.

Undertryckandet av apoptos av cancerceller kan göra behandling svårt som per definition sådana celler är svårare att döda. Men cancer beror på inaktiva apoptotiska vägar för sin överlevnad och detta är en sårbarhet som kan utnyttjas vid behandling av cancer. Aktivera dessa vägar och cancercellerna skulle dö.

Forskare har redan utvecklat cancermedicin som kan göra just detta, antingen av trycka överlevnadssignaler eller genom återställa funktionen av dödsframkallande ettor, med lovande resultat.

Detta arbete är fortfarande i sin tidiga tid och en stor utmaning att övervinna är det stora utbudet av olika sätt som cancerceller finner att stör apoptos - använd ett läkemedel för att skära av en av dessa och cancercellerna kan, hydra-liknande, överleva av börjar använda en annan.

Ändå har vi kommit långt över de senaste fyra decennierna och när vi fördjupar vår förståelse av det komplexa kretsloppet i det apoptotiska systemet, kommer de effektivare cancerbehandlingarna att utvecklas.

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen.
Läs ursprungliga artikeln.

Om författaren

Sarah Allinson är docent på Lancaster University. Hon har genomfört cancerforskning vid Lancaster University i ett decennium, efter att ha fått ett nordvästligt cancerforskningsmedlemskap i 2004. Hon började sin karriär som kemist, avslutade en doktorsexamen i nukleinsyror kemi vid University of Southampton innan han fortsatte arbetet med DNA-reparation vid Medical Research Council i Oxfordshire. Hennes forskning fokuserar på hur celler svarar mot skador på deras genetiska material med ett särskilt intresse för effekterna av ultraviolett strålning, den främsta orsaken till hudcancer. Sarah föreläser också vid universitetet om genetik och cancerbiologi och arbetar med lokal välgörenhet nordvästlig cancerforskning om samhällsuppdragsverksamhet för att öka medvetenheten om problem som rör cancer.

Disclosure Statement: Sarah Allinson arbetar inte för, konsulterar, äger aktier i eller får finansiering från något företag eller organisation som skulle dra nytta av denna artikel och har inga relevanta anslutningar.

Rekommenderad bok:

Vår stulna framtid: hotar vi vår fruktbarhet, intelligens och överlevnad? - En vetenskaplig upptäcktshistoria ...
av Theo Colborn, Dianne Dumanoski och John Peter Meyers.

Detta arbete av två ledande miljöforskare och en prisbelönt journalist plockar upp där Rachel Carsons Tyst vår lämnat, bevisa att syntetiska kemikalier kan ha stört våra normala reproduktions- och utvecklingsprocesser. Genom att hota den grundläggande processen som fortsätter att överleva, kan dessa kemikalier vara osynligt att undergräva mänskligheten. Detta undersökande konto identifierar hur föroreningar störa mänskliga reproduktionsmönster och direkt orsakar sådana problem som fosterskador, sexuella abnormiteter och reproduktionsfel.

Klicka här för mer info och / eller för att beställa boken på Amazon.