Apoptose ist der Begriff, der verwendet wird, um den im Allgemeinen normalen Zelltod in lebenden Organismen zu beschreiben. Da sich neue Zellen regenerieren, ist der Zelltod ein normaler und ständiger Prozess im Körper. Menschliche Embryonen haben beispielsweise weit mehr Zellen als erwachsene Menschen. Während sich der Embryo entwickelt, werden bestimmte Zellen zur Ausführung ausgewählt, damit eine normale Entwicklung stattfindet. Wenn diese Zellen keine Apoptose durchlaufen, können sie beim wachsenden Embryo eine Deformierung verursachen.
Dieser Begriff sollte nicht mit Nekrose, Zelltod durch Krankheit oder Infektion verwechselt werden. Apoptose ist Teil der Funktion der Zelle im Organismus. Bei unvollständigen Prozessen kann dies zum Beispiel zur Entwicklung gutartiger und bösartiger Tumoren führen.
Die Apoptose hat mehrere verschiedene Stadien. In der ersten Phase beginnt die Zelle, sich zu runden, indem das Protein in der Zelle von aktiv werdenden Enzymen gefressen wird. Als nächstes beginnt die DNA im Zellkern zu zerfallen und zu schrumpfen. Die den Kern umgebende Membran beginnt sich zu zersetzen und bildet schließlich nicht mehr die übliche Schicht.
Da der Zellkern nicht mehr geschützt ist, zerbricht die DNA der Zelle in ungleichmäßige Fragmente. Der Kern ist jetzt in viele Körper mit ungleichmäßiger DNA-Menge zerlegt. Die Zelle selbst durchläuft einen Prozess namens Blebbing, bei dem Teile der Zelle beginnen abzubrechen. Schließlich wird die Zelle vollständig in Stücke gebrochen und von kleinen Zellen, den sogenannten Fresszellen, verzehrt.
Es besteht Gefahr, wenn dieser letzte Schritt der phagozytischen Verdauung bei der Apoptose nicht abgeschlossen ist. Unverdaute Zellfragmente können sich im Körper ansammeln und können bei Mausembryonen und Mausneugeborenen zum Tod führen.
Apoptose kann aufgrund von Signalen innerhalb der Zelle (intrinsisch) oder Signalen außerhalb der Zelle (extrinsisch) auftreten. Wenn es durch intrinsische Signale verursacht wird, kann es das Ergebnis einer unzureichenden Ernährung der Zelle oder einer Schädigung der DNA im Zellkern sein. Extrinsische Apoptose kann als Reaktion auf ein Virus oder auf Behandlungen wie Chemotherapie auftreten. Manchmal leitet eine Zelle den Prozess ein, um ein Virus wie HIV zu bekämpfen.
Die Erforschung der Apoptose ist sehr wichtig geworden, und der größte Teil unseres gegenwärtigen Verständnisses des Zelltods ist das Ergebnis von Studien, die in den 1990er Jahren und heute durchgeführt wurden. In der Lage zu sein, den Zelltod zu induzieren, ist beispielsweise wünschenswert, wenn versucht wird, Tumorgewebe abzutöten. Darüber hinaus fördert das Verständnis der Funktionsweise des Verfahrens die Erforschung der Stammzellen und ihrer möglichen Anwendungen in der Medizin.