4.5 Ontregeling van Apoptose in Kankercellen

Question 1

Wat gebeurd er bij cellulaire stress/DNA schade?

Answer 1

De cellen gaan in apoptose of in senescence

Question 2

Wat is apoptose?

Answer 2

Celdood en cel proliferatie zijn in balans gedurende het leven van een multicellulair organisme

Cel proliferatie, cel differentiatie en celdood horen bij de normale ontwikkeling van zoogdieren

De meeste celdood gebeurt door een normaal proces van geprogrammeerde celdood -> Apoptose

Apoptose is streng gereguleerd

Question 3

Waarvoor is apoptose belangrijk?

Answer 3

Voor de normale ontwikkeling van zoogdieren

In een volwassen mensenlichaam gaan 50 miljard cellen per dag dood door apoptose (0,05%)

Question 4

Wanneer treedt necrose op en wat is het gevolg van necrose?

Answer 4

Treedt op na externe beschadigingen

Veroorzaakt ontstekingsreactie en weefselschade

Question 5

Wanneer treedt apoptose op?

Answer 5

Treedt op als gevolg van:
- Fysiologische signalen
- Actief proces
- Een ‘schone’ dood, geen immuunrespons

Question 6

Wat is de morfologie van apoptose?

Answer 6

1) Normale cel
2) Cel krimpt
3) Verlies cel-cel contact
4) Chromatinecondensatie
5) Nucleus en organellen krimpen
6) Apoptotische bodies
7) Fagocytose

Geen immuunrespons!

Question 7

Wat is het verschil tussen apoptose en necrose?

Answer 7

Necrose veroorzaakt ontstekingsreactie en apoptose niet

Question 8

Wat is het verschil en overeenkomsten van effecten op de cel bij apoptose en necrose?

Answer 8

Apoptose:
- Geen zwelling van de cel
- Afbraak DNA
- Fagocytose van de dode cel
- Geen barsting van de cel

Necrose:
- Zwelling van de cel
- Afbraak DNA
- Geen fagocytose van de dode cel
- Barsten van de cel

Question 9

Wat zijn fysiologische en pathologische processen waarin apoptose een rol speelt?

Answer 9

• Embryogenese
• Afstoten epitheelcellen
• Verwijderen auto-reactieve T-cellen
• Celdood in tumoren
• Celdood na DNA schade of cellulair ‘stress’

Question 10

Wat is het mechanisme van apoptose?

Answer 10

Signaal:
- Intrinsiek (Bijvoorbeeld cellulaire stress, DNA schade)
- Extrinsiek (TNF, FASL)

Controle en integratie:
- Via mitochondriële permeabiliteit (Bcl-2 familie) bij intrinsieke signalen
- Via receptor (Bij TNF en FASL) bij extrinsieke signalen

Uitvoering:
- Capsases (Afbraak cellulaire eiwitten)
- DNAse activering (DNA afbraak)

Question 11

Welke apoptose pathways zijn er?

Answer 11

• Intrinsiek (Cytochrome C) pathway
• Extrinsiek (FAS/FASL) pathway

Apoptose pathways leiden tot activatie van caspases (Proteases)

Question 12

Hoe gaat de intrinsieke pathway: De Bcl-2/BAX familie?

Answer 12

1) Bcl-2 remt apoptose
2) BAX induceert apoptose
3) De relatieve concentraties van Bcl-2 en BAX bepalen of een cel doodgaat
4) Bcl-2 en BAX doen hun werk aan de mitochondriële membraan
5) Door het vormen van poriën in de mitochondriële buitenmembraan wordt cytochroom C vrijgemaakt -> Initiatie van de caspase cascade -> Apoptose

Question 13

Wat gebeurd er met de apoptose in kankercellen?

Answer 13

Apoptose wordt vaak geremd in kankercellen

Veranderingen in componenten van het apoptose proces worden in veel tumoren gevonden

Deze veranderingen leiden tot een toename van het aantal tumorcellen

Question 14

Door wat wordt cel senescence veroorzaakt?

Answer 14

Cellulaire stress:
- Tekort aan groeifactoren
- DNA schade door ioniserende straling of chemotherapie
- Telomeer erosie
- Oncogene stimuli

Question 15

Wat is er aan de hand met senescente cellen?

Answer 15

• Onomkeerbaar in de G0 fase van de celcyclus
• Veranderen van celmorfologie (Platter, groter)
• Expresseren van celcyclus remmende eiwitten (p53, p21, p16 etc.)
• Produceren SASP factoren: Uitgescheiden eiwitten zoals cytokinen, groeifactoren, enzymen etc.
• SASP factoren veroorzaken ontstekingen

Question 16

Wat zijn positieve effecten van senescence?

Answer 16

• Weefsel homeostase
• Tumor suppressie
• Paracriene senescence

Question 17

Hoe worden senescente cellen verwijderd?

Answer 17

Door SASP herkenning

Ze worden verwijderd door het immuunsysteem

Question 18

Wat zijn de negatieve effecten van senescence?

Answer 18

Ouder worden van de cellen -> Kanker
Inflammatie

Question 19

Waarbij speelt senescence een rol?

Answer 19

• Embryogenese
• Beperken weefselschade
• Beschermen tegen ontstaan kanker

Maar ook:
- Weefselveroudering
- Tumorprogressie

Question 20

Wat is TP53?

Answer 20

P53 is het meest gemuteerde tumorsuppressor gen
- Speelt een rol in apoptose en senescence
- Werkt als transcriptiefactor
- DNA schade activeert p53
- Moleculaire circuits en kanker

Question 21

Hoe wordt p53 geactiveerd?

Answer 21

DNA schade met als mogelijk gevolg apoptose of senescence

Als er DNA schade optreedt stijgt p53 waardoor de celcyclus gestopt wordt. DNA schade kan hersteld worden of cel kan in apoptose gaan

Question 22

TP53 gen is gemuteerd in meer dan 70% van alle tumoren bij de mens. Wat zijn een aantal tumoren waarbij het gemuteerd is?

Answer 22

• Mamma
• Long
• Huid
• Colon
• Blaas

Question 23

Hoe werkt p53 als TF?

Answer 23

Het is een tetrameer: 4 p53 genen vormen een complex waarna ze binden op een target gen

Als er een TATA box in de buurt is (Dit is waar de transcriptie begint), kan p53 het transcriptiecomplex activeren -> Transcriptie

Question 24

Welke genen worden door p53 gereguleerd?

Answer 24

• p21: Remt celcyclus bij activatie
• BAX: Zorgt dat de cel in apoptose gaat
• MDM2: Breekt p53 af als feedback regulator

Question 25

Wat doet MDM2 onder normale condities?

Answer 25

Het is een negatieve regulator van p53:
- Bindt aan p53 en hierdoor gaan ubiquitine moleculen binden
- p53/MDM2 gaan naar cytoplasma
- p53 afbraak bij proteosomen
- Lage concentratie p53
- Geen p53 gereguleerde transcriptie

Question 26

Hoe gaat het p53/MDM2 verhaal onder cellulaire stress?

Answer 26

• p53 wordt gefosforyleerd waardoor MDM2 niet kan binden
• Hoge concentratie p53
• p53 in de nucleus
• Tetramerisatie en activatie van transcriptie
• Apoptose of senescence

Question 27

Wat voor soort TP53 mutaties komen er voor bij kanker?

Answer 27

• Grote deleties
• Verkorte eiwitten (Nonsense, frameshift, splicing)
• Missense mutaties (75%)

Question 28

Wat is het effect van een missense mutatie in p53?

Answer 28

• Structuur eiwit veranderd
• Bindt niet meer aan DNA
• Geen p53 gereguleerde transcriptie
• Geen apoptose

Question 29

Hoe kan p53 geïnactiveerd worden (3)?

Answer 29

• Verlies beide allelen: Geen p53 eiwit geproduceerd
• Missense mutaties: Mutant p53 eiwit kan niet binden aan promotor
• MDM2 amplificatie: p53 afgebroken bij proteosomen

Question 30

Waaraan draagt p53 inactivering bij?

Answer 30

Tumorgroei
p53 wordt dan niet geactiveerd. Er is geen celcyclusarrest, dus geen tijd voor DNA herstel

De cellen met schade blijven nu maar delen en geeft de DNA schade door. Dit kan leiden tot oncogene combinaties -> Tumor