Ontregeling van apoptose in kankercellen Flashcards
apoptose
geprogrammeerde celdood, komt voor in normale ontwikkeling maar ook in volwassen leven.
- Ongeveer 50 miljard cellen per dag dood.
- Er ontstaan erbij apoptotische lichaampjes: kleine celfragmenten die nog wel worden omgeven door een membraan en daarom geen ontstekingsreactie optreden. Deze worden meestal gefagocyteerd door naburige cellen.
- Apoptose is streng gereguleerd.
proces apoptose
- Cel krimpt
- Eosinofiel cytoplasma
- Verlies celmembraan stabiliteit en celcontact
- Chromatine condensatie
- Nucleus en organellen krimpen
- Apoptotische lichaampjes
- Fagocytose
- Geen immuun respons
apoptose vs necrose
zwelling: nee, ja
afbraak DNA; ja, ja
fagocytose van de dode cel: ja, nee
barsten van de cel: nee, ja
Waarin speelt apoptose een rol?
- Embryogenese
- Afstoten epitheelcellen (darm, huid)
- Verwijderen auto-reactieve T-cellen
- Celdood in tumoren
- Celdood na DNA schade of cellulaire ‘’stress’’
Mechanisme van apoptose
- Signaal: intrinsiek (bijv. cellulaire stress/DNA schade) of extrinsiek (TNF, FASL)
- Controle en integratie via mitochondriele permeabiliteit (Bcl-2 familie) of via receptor (bij TNF en FASL)
- Uitvoering: caspase (afbraak cellulaire eiwitten) en DNAse activering (DNA afbraak)
- Afvoer van dode cellen/celfragmenten door fagocytose.
intrinsieke pathway (Bcl2/BAX familie)
Bcl-2 en BAX doen hun werk aan mitochondriele membraan. Door het vormen van poriën in de mitochondriele buitenmembraan wordt cytochroom C vrijgemaakt, dit leidt tot initiatie van de caspase cascade > eiwit wordt afgebroken en cel gaat dood.
De relatieve concentraties van Bcl-2 en BAX bepalen of een cel doodgaat.
Bcl-2
remt apoptose, dit is bij kankercellen vaak de meerderheid
Bcl-2 expressie onder controle van IgH
BAX
stimuleert apoptose, p53 op regulatie van BAX
Hoe wordt apoptose geremd in kankercellen?
Veranderingen in componenten van het apoptose-proces worden in veel solide tumoren gevonden leiden tot toename van aantal tumorcellen.
extrinsieke pathway
Gebeurt bijv. via een lymfocyt die een cel heeft herkend die dood moet. Buiten de cel manifesteerd een Fas death receptor waaraan de lymfocyt met Fas ligand bindt intracellulaire DISC in werking procaspase geknipt tot caspase activatie caspase cascade in de cel apoptose.
senescence
Veroorzaakt door cellulaire stress:
* Tekort aan groeifactoren
* DNA schade door ioniserende straling of chemotherapie
* Telomeer ‘erosie’
* Oncogene stimuli
Hoe werkt senescence?
De cel gaat onomkeerbaar in G0 fase van celcyclus. Veranderen van de celmorfologie (cellen worden platter en groter). expresseren van celcyclus remmende eiwitten (p53, p21, p16). Produceren SASP factoren: uitgescheiden eiwitten zoals cytokinen, groeifactoren, enzymen etc. SASP factoren veroorzaken ontstekingen.
voordelen senescence
weefsel homeostase, tumor suppressie, paracriene senescense
negatieve effecten senescence
veroudering, kanker, ontstekingen
Wat doet p53?
Is een tumorsuppressor eiwit dat allerlei processen in de cel signaleert. Speelt een rol bij apoptose en senescense. Is een transcriptiefactor en zorgt dat genoom intact blijft. Stress, straling en chemicaliën leiden tot DNA schade en kunnen hierdoor p53 activeren.
Hoe werkt p53?
werkt alleen als het bindt als tetrameer aan het DNA. Wanneer daar een gen in de buurt zit met een TATA box kan p53 het transcriptiecomplex activeren waarna transcriptie begint.
Genen die door p53 worden gereguleerd
- P21: remt celcyclus bij activatie
- BAX: zorgt ervoor dat de cel in apoptose gaat
- MDM2: feedback regulator van p53, breekt p53 af door binding en is van nature aanwezig in de cel.
Wat doet MDM2 in gezonde cel?
negatieve regulator van p53. Bindt aan N-terminale gedeelte van transcriptie activerend domein en blokkeert TAD. > Door binding wordt eiwit geubiquitineerd > worden herkend voor destructieproces van proteasomen > lage concentratie p53 > geen p53 gereguleerde transcriptie.
Wat doet MDM2 onder cellulaire stress?
stabilisatie van p53 door fosforylering > eiwit wordt stabieler en kan langer activiteit hebben > MDM2 kan niet meer binden door fosforylering > hoge concentratie blijft > p53 in nucleus > tetramerisatie en activatie transcriptie > apoptose of senescence.
TP21
een targetgen dat geactiveerd wordt en zorgt ervoor dat cycline/CDK complex wordt geremd en de cel niet meer deelt zodat DNA schade niet wordt doorgegeven.
mutaties bij kanker in p53
- Grote deleties
- Verkorte eiwitten (nonsense, frameshift, splicing)
- Missense mutaties (75%)
o Structuur eiwit verandert bindt niet meer aan DNA geen p53 gereguleerde transcriptie geen apoptose.
Hoe kan p53 geinactiveerd worden?
Verlies van beide allelen: geen p53 eiwit geproduceerd
Missense mutaties: mutant p53 eiwit kan niet binden aan promotor
MDM2 amplificatie: meer MDM2 dus p53 eiwit afgebroken bij proteasomen
