Apoptose: der programmierte Zelltod

Kurz: Apoptose ist ein geordnetes Selbstzerstörungsprogramm, mit dem Zellen gezielt absterben, wenn sie nicht mehr gebraucht werden oder geschädigt sind. Sie ist für die Entwicklung und Gesundheit vielzelliger Lebewesen unverzichtbar.

Genauer: Anders als beim unkontrollierten Zelltod platzt die Zelle bei der Apoptose nicht, sondern zerlegt sich in kleine, von Membran umhüllte Pakete. Diese werden von Fresszellen aufgenommen, ohne dass eine Entzündung entsteht.

Im Detail

• Ablauf: Die Zelle schrumpft, ihr Erbgut verdichtet sich und wird in Stücke geschnitten, und die Zellmembran bildet Ausstülpungen, aus denen sogenannte apoptotische Körperchen entstehen.
• Abgrenzung zur Nekrose: Bei der Nekrose, etwa durch Verletzung oder Sauerstoffmangel, schwillt die Zelle an und platzt; ihr Inhalt gelangt in das umliegende Gewebe und löst eine Entzündung aus.
• Caspasen: Die eigentliche Zerlegung übernehmen Caspasen, eine Familie eiweißspaltender Enzyme, die sich in einer Kette gegenseitig aktivieren.
• Innerer Signalweg: Bei starken Zellschäden, etwa an der DNA, geben die Mitochondrien das Protein Cytochrom c ab, das die Caspasen-Kaskade in Gang setzt.
• Äußerer Signalweg: Andere Zellen, besonders Immunzellen, können über sogenannte Todesrezeptoren auf der Zelloberfläche das Signal zur Apoptose von außen geben.
• Entwicklung des Körpers: Im Embryo entstehen die Finger, weil die Zellen der Haut zwischen ihnen durch Apoptose verschwinden; auch im Nervensystem werden überzählige Zellen so entfernt.
• Immunsystem: Abwehrzellen, die den eigenen Körper angreifen würden, werden durch Apoptose aussortiert, und virusinfizierte Zellen werden von Killerzellen in den Zelltod getrieben.
• Bedeutung für Krebs: Krebszellen entgehen oft der Apoptose, zum Beispiel wenn das Schutzprotein p53 verändert ist; viele Krebstherapien zielen darauf ab, den Zelltod in Tumorzellen wieder auszulösen (zelle-aufbau-und-funktion, lysosomen-und-zellverdauung).