Zelltod: Ursachen, Apoptose, Autophagie und Nekrose

Was ist Zelltod? 

Zelltod tritt auf, wenn Zellen in Ihrem Körper nicht mehr funktionieren und absterben. Zellen in Ihrem Körper vermehren sich – ein Vorgang, der Zellteilung oder Mitose genannt wird. Experten gehen davon aus, dass sich gesunde menschliche Zellen bis zu 60 Mal vermehren oder teilen können, bevor es zum Zelltod kommt. Ihr Körper produziert ständig neue Zellen, um beschädigte und absterbende Zellen zu ersetzen.

Der natürliche Zelltod hält Ihren Körper gesund und funktionsfähig. Probleme entstehen, wenn der Zelltod nicht wie erwartet eintritt oder Zellen sterben, wenn sie nicht sterben sollten.

Was sind Zellen?

Zellen sind die Strukturen, aus denen alle Lebewesen bestehen. Tatsächlich besteht Ihr Körper aus mehr als 30 Billionen Zellen. Zellen bestehen aus drei Hauptteilen:

1. Zellmembran: Diese dünne Schicht umgibt eine Zelle. Es verfügt über Rezeptoren, die steuern, was in die Zelle hinein und aus ihr heraus gelangt.
2. Zytoplasma: Diese Flüssigkeit in jeder Zelle produziert Proteine. Hier finden auch die meisten chemischen Reaktionen innerhalb einer Zelle statt.
3. Kern: Diese Struktur in jeder Zelle enthält die meisten Ihrer genetischen Informationen in Form von Desoxyribonukleinsäure (DNA). Der Zellkern produziert auch Ribonukleinsäure (RNA). RNA trägt DNA, die sich zu Proteinen entwickelt, die Zellen zum Funktionieren benötigen. 

Was verursacht Zelltod?

Es gibt viele Gründe, warum Zellen sterben:

• Einige Zellen sterben während ihrer Entwicklung, bevor sie vollständig ausgebildet sind.
• Alte Zellen erreichen ein Alter, in dem sie sich nicht mehr teilen können und absterben.
• Irreparable geschädigte Zellen sterben auf natürliche Weise ab.
• Krankheiten, Verletzungen, Toxine und bestimmte Behandlungen schädigen die Zellen und führen zum Zelltod.

Wer ist vom Zelltod bedroht?

Der Zelltod betrifft uns alle – und das ist normalerweise eine gute Sache. Ihre Haut wirft täglich bis zu 40.000 abgestorbene Zellen ab. Die äußere Schicht Ihrer Haut, die Epidermis, bildet ständig neue Hautzellen, um diese zu ersetzen. Mit anderen Worten: Ohne diesen Zelltod gäbe es keine Haut.

Welche Arten des Zelltods gibt es?

Es gibt drei Hauptarten des Zelltods:

• Apoptose.
• Autophagie.
• Nekrose.

Was ist Apoptose und programmierter Zelltod?

Apoptose ist eine Form des programmierten Zelltods, der auftritt, wenn sich Zellen auf natürliche Weise selbst zerstören oder absterben. Bei der Apoptose oder dem programmierten Zelltod sterben Zellen ab, wenn sie die maximale Zellteilung erreichen und sich nicht mehr vermehren können. Diese Art des programmierten Zelltods ist gesund und wird erwartet.

Ein Beispiel für Apoptose tritt während der Schwangerschaft auf. Unnötige Zellen zwischen den sich entwickelnden Fingern des Fötus sterben ab. Nach dem Zelltod können sich die Finger trennen. Wenn keine Apoptose auftritt, kann es sein, dass ein Baby mit Hautgewebe zwischen den Fingern geboren wird, das die Finger miteinander verbindet. Diese angeborene Handdifferenz wird Syndaktylie genannt.

Apoptose ist ein fortlaufender Prozess. Es befreit Ihren Körper von alten, beschädigten Zellen, sodass jüngere, gesündere Zellen an ihre Stelle treten können. Wenn etwas diesen programmierten Zelltod verhindert, können sich alte und beschädigte Zellen unkontrolliert vermehren. So entstehen Tumore und Krebserkrankungen.

Manchmal gibt es Probleme mit der Zellprogrammierung und der Zelltod tritt ein, obwohl dies nicht der Fall sein sollte. Wenn Sie an der Parkinson-Krankheit, der Huntington-Krankheit oder der Alzheimer-Krankheit erkranken, sterben zu viele Nervenzellen oder Neuronen in Ihrem Nervensystem ab. Dieser vorzeitige Zelltod beeinträchtigt Ihre Denk- und Bewegungsfähigkeit.

Was ist Autophagie?

Autophagie ist eine andere Form des programmierten Zelltods. Es tritt typischerweise in Zeiten von Stress oder Hunger auf. Auf diese Weise baut Ihr Körper alte Zellteile ab und verwendet sie wieder, um effizientere Zellen herzustellen. Sie könnten sich Autophagie als das zelluläre Recyclingsystem Ihres Körpers vorstellen.

Während der Autophagie (was Selbstverzehr bedeutet) verbraucht eine Zelle alte oder beschädigte Proteine ​​und andere Substanzen in ihrem Zytoplasma. Die Zelle recycelt diese abgebauten Teile dann, um wichtige Zellfunktionen zu unterstützen.

Autophagie kann hilfreich sein, wenn der Recyclingprozess Ihr Immunsystem dabei unterstützt, infektionsverursachende Viren und Bakterien zu zerstören. Es kann auch verhindern, dass gesunde Zellen krebsartig werden, und kann anderen Problemen wie Herzerkrankungen vorbeugen.

Andererseits kann Autophagie schädlich sein, wenn Sie Krebs haben. Der Recyclingprozess versorgt Krebszellen mit zusätzlichen Nährstoffen und fördert so ihr Wachstum. Darüber hinaus können die recycelten Zellen verhindern, dass Krebsbehandlungen die Krebszellen zerstören.

Manche Menschen schränken ihre Kalorienzufuhr stark ein oder fasten, um Autophagie auszulösen und die Produktion jüngerer, gesünderer Zellen anzuregen. Es gibt jedoch keine Beweise dafür, dass diese Art der induzierten Autophagie erfolgreich ist. Wir wissen, dass strenge Ernährungseinschränkungen ungesund sein können.

Was ist Nekrose?

Nekrose ist ein versehentlicher oder unprogrammierter Zelltod, der zum Absterben von Gewebe führt. Ein Trauma einer Zelle kann dazu führen, dass ihr Inhalt austritt und benachbarte Zellen beschädigt werden. Dies kann zu Entzündungen und zusätzlicher Zellschädigung und Zelltod führen. Obwohl Ihr Arzt das abgestorbene Gewebe entfernen kann, ist der Gewebetod irreversibel.

Ein Mangel an Durchblutung und Sauerstoff in bestimmten Bereichen Ihres Körpers kann zu diesem Zelltod führen. Nekrose tritt auch auf, wenn Sie sterben, weil die Zellen kein Blut, keinen Sauerstoff und keine Nährstoffe mehr erhalten.

Weitere Ursachen für Nekrose sind:

• Unfälle und traumatische Verletzungen.
• Autoimmunerkrankungen.
• Infektionserregende Bakterien, Viren und Pilze.
• Gifte, Toxine und illegaler Drogenkonsum.
• Strahlentherapie.

Arten von Nekrose

Die Arten der Nekrose variieren je nach Ursache und betroffenem Körperbereich. Zu den häufigsten Nekrosetypen gehören:

• Avaskuläre Nekrose oder Osteonekrose (Absterben von Knochengewebe).
• Gangrän (Absterben von Hautgewebe).
• Pulpanekrose (Zahntod).

Was ist aktivierungsinduzierter Zelltod (AICD)?

Der aktivierungsinduzierte Zelltod (AICD) ist eine Komplikation, die bei der Entwicklung der T-Zelltherapie mit chimären Antigenrezeptoren (CAR), einer Krebsbehandlung, auftritt. Es führt dazu, dass T-Zellen, eine Art weißer Blutkörperchen, die bei der Zerstörung von Krebszellen helfen können, vorzeitig absterben.

Bei der CAR-T-Zelltherapie müssen Gesundheitsdienstleister Folgendes tun:

1. Führen Sie eine Leukapherese durch, um übermäßig vermehrte weiße Blutkörperchen aus Ihrem Blut zu entfernen. 
2. Aktivieren Sie die T-Zellen und versuchen Sie, mehr davon in einem Labor zu züchten.
3. Modifizieren Sie diese im Labor gezüchteten T-Zellen mit neuen genetischen Informationen, die den Zellen helfen, Krebszellen zu finden und abzutöten.
4. Transponieren Sie die modifizierten T-Zellen in Ihren Blutkreislauf, wo sie nach Krebszellen suchen und diese zerstören.

Leider kann der Prozess der Aktivierung und des Wachstums dieser T-Zellen im Labor den Zelltod auslösen oder auslösen. Der durch Aktivierung verursachte Zelltod bedeutet, dass weniger modifizierte T-Zellen zur Krebsbekämpfung zur Verfügung stehen.