V mnohobuněčném organizmu, jakým je i člověk, se každý den vytvoří obrovské množství nových buněk a na druhé straně jich i obrovské množství zahyne v procesu nazvaném buněčná smrt. A zatímco proces vzniku - buněčné dělení - probíhá relativně stejně u všech buněk organizmu, buněčná smrt probíhá dvěma hlavními cestami a to nekrózou a apoptózou.

Nekróza

Nekrózu je třeba chápat jako patologický proces. Je vyvolána různými vlivy na buňku, ať již mechanickými, chemickými či tepelnými. Nekrózu také může vyvolat virová infekce buňky, různé bakteriální toxiny nebo třeba i náhlé vyčerpání buněčných energetických zásob (například vlivem ischémie).

Důležité je, že při nekróze dochází k narušení integrity cytoplazmatické membrány, což vede k narušení rovnováhy vnitřního prostředí buňky. To vede k objemovým změnám (edém) jak celé buňky, tak některých organel (mitochondrie, endoplazmatické retikulum). Celý proces nakonec vede k enzymatickému poškození buňky (náhodné štěpení jaderné DNA) a jejímu rozpadu. Celé vnitřní prostředí buňky se tak uvolní do okolí, přičemž enzymy takto uvolněné mohou indukovat nekrózu okolních buněk a způsobit tak "řetězovou reakci", kdy dojde k rozsáhlejšímu poškození tkáně a následnému zánětu.

Různé patologické externí vlivy nemusí vyústit pouze v nekrózu, ale při určité konstelaci mohou spustit i apoptotický proces.

Apoptóza

Apoptóza, neboli programovaná buněčná smrt je zcela fyziologický děj. Na rozdíl od nekrózy, která postihne víceméně náhodnou buňku, která měla zrovna smůlu a byla vystavena nepříznivým vlivům, je apoptóza indukována naprosto cíleně a buňka je usmrcena a následně odstraněna takovým způsobem, že nedojde k poškození okolních buněk. Je to tedy organizovaný a přísně regulovaný děj.

Apoptóza může být indukována signálem zvenčí i z buňky samotné. Podnětem zvenčí může být například akce cytotoxického (CD8+) T lymfocytu, kterému se buňka určitým způsobem znelíbila (nádorové a virem infikované buňky). Jiným signálem může být naopak absence jakéhokoli signálu. Buňka izolovaná od kontaktu s ostatními buňkami a bez stimulace určitými cytokiny tak může také podlehnout apoptotickému procesu.

Buňka sama pak může apoptózu spustit například při neopravitelném poškození jaderné DNA.

Vlastní průběh apoptózy využívá enzymatické regulační kaskády buňky. Uplatňují se zde tzv. kaspázy, které se nacházejí v buňce v neaktivním stavu a jejich aktivace proapoptotickým signálem vede k dějům, kterými se buňka připravuje na svou smrt. Dochází k fragmentaci jaderné DNA, na rozdíl od nekrózy je však fragmentace nenáhodná a fragmenty jsou stejně dlouhé. Buňka se také trochu smrští a změní se i charakter různých organel. Zdá se, že významnou úlohu v apoptóze hrají mitochondrie. Celý proces končí rozpadem buňky do apoptotických tělísek, což jsou membránou ohraničené buněčné fragmenty, které jsou následně fagocytovány bílými krvinkami (makrofágy). Důležité je, že nitrobuněčné enzymy nepoškodí okolní buňky.

Apoptóza se nejvíce uplatňuje v prenatálním vývoji jedince, kdy celé skupiny buněk hynou apoptózou během vývoje tkání a orgánových soustav (například rozestup tkání během vývoje prstů). Za života potom dochází například k "probírání" dozrávajících T lymfoycytů v brzlíku, kdy autoreaktivní klony T lymfocytů (buňky, které by spouštěly imunitní reakci proti buňkám vlastního těla) hynou apoptózou, stejně jako klony, které naopak reakce s antigenem nejsou schopny vůbec.

Obrázek 1 - Schématický průběh apoptózy.