Caspases são enzimas que decompõem as células humanas em pequenos fragmentos como parte do que é chamado de apoptose ou morte celular programada. Durante esse processo, as caspases desmontam células que não são necessárias ou que podem causar problemas se deixadas intactas. Para evitar que as caspases quebrem as células o tempo todo, elas normalmente existem de forma inativa. A ativação da caspase é desencadeada por substâncias que se ligam às células e sinais das mitocôndrias na célula, ou pela chegada de células imunes, desencadeiam uma série de eventos. As caspases se ativam mutuamente, terminando com as que são capazes de quebrar a célula em pequenos pedaços para serem usados por seus vizinhos.
A apoptose é diferente do processo que ocorre quando as células são danificadas e a inflamação ocorre. Devido à ação das caspases, as células são cuidadosamente separadas, sem nenhum inchaço ou outras alterações perturbadoras associadas à inflamação. Isso é importante no embrião em desenvolvimento, onde as células indesejadas são removidas continuamente. A ativação e apoptose da caspase também são úteis quando as células são infectadas por vírus, pois elas podem ser eliminadas antes da propagação do vírus. Outro benefício da ativação e apoptose da caspase é que as células com mutações podem ser retiradas de serviço com eficiência, impedindo o desenvolvimento de cânceres.
Existem diferentes vias de ativação da caspase, uma das quais envolve substâncias ligadas a receptores especiais, conhecidos como receptores de morte, na superfície celular. Depois que essa ligação ocorre, os receptores da morte se agrupam. Partes dos receptores se projetam no interior da célula e, quando estes se agrupam, certas proteínas são atraídas. Essas proteínas do interior da célula se ligam aos receptores da morte e desencadeiam a sequência de ativação da caspase.
Às vezes, células imunes chamadas linfócitos causam a ativação da caspase. Eles se ligam aos receptores da morte na superfície celular, apresentando-os com uma enzima especial ou com partes de células ou vírus danificados. A ativação da caspase também pode ocorrer quando o estresse afeta a célula. Esse estresse pode resultar de uma infecção viral, efeitos de radiação ou produtos químicos ou falta ou excesso de certas substâncias. O estresse faz com que pequenas estruturas conhecidas como mitocôndrias, que produzem energia dentro da célula, liberem uma proteína que ativa a sequência da caspase.
Quando a ativação da caspase ocorre, ocorre uma série ou cascata de reações, semelhante à observada no sistema complemento. As caspases tornam-se ativadas e ativam outras caspases por sua vez, até que as caspases efetoras, como a caspase 6 e a caspase 3, se tornem ativas. Essas caspases efetoras quebram importantes proteínas estruturais celulares. As caspases permitem a fragmentação do DNA da célula ativando enzimas que podem quebrá-lo. Ao mesmo tempo em que o DNA é desmontado, as caspases inibem as enzimas responsáveis por repará-lo.