Leben durch Tod? Das klingt zunächst paradox. Und doch – unser Körper und viele andere Organismen setzen genau darauf. Alte oder beschädigte Zellen werden entsorgt, um Platz für neue zu schaffen.

Als Apoptose – abgeleitet vom altgriechischen apóptosis (= das Abfallen) – bezeichnet man eine Form des programmierten Zelltods. Genetisch festgelegt, findet sie sowohl im Erwachsenenalter als auch in den frühen Entwicklungsstadien statt. Sie ist klar von der Nekrose zu unterscheiden, also einer pathologischen Form des Zellsterbens, die beispielsweise durch Nährstoffmangel ausgelöst wird. Diese Art des unkontrollierten Zelltod führt zum Anschwellen und Platzen der Zellen, wodurch deren Inhalt in den extrazellulären Raum befördert wird und eine Entzündungsreaktion ausgelöst werden kann.

Vorgang

Für einen reibungslosen Ablauf der Apoptose ist eine Vielzahl molekularer Vorgänge verantwortlich. Verschiedene Stimuli sorgen für die Aktivierung des Programms; je nach Trigger kann man Apoptose nach wenigen Minuten oder Stunden nachweisen. Der häufigste Stimulus sorgt i.d.R. für den Austritt des Proteins Cytochrom C aus den Mitochondrien, wodurch apoptotische Signalwege aktiviert werden. Anschließend schrumpfen Zelle und Zellkern; Nukleasen (Enzyme) zerstören die DNA, weshalb die Zelle ihre Fähigkeit zur Zellteilung verliert. Die Stabilität der Zelle wird durch weitere Enzyme, die Caspasen, aufgehoben. Fresszellen sorgen für die Vernichtung der Zellfragmente. Durch die Teilung einer benachbarten Zelle desselben Typs wird der Platz der zerstörten Zelle ersetzt. Der Prozess läuft so ab, dass möglichst viele Bestandteile recycelt werden können und dass wenig toxische Substanzen freigesetzt werden.

Ursachen und Beispiele

Die Apoptose erfüllt vor allem zwei zentrale Funktionen: die Steuerung der körperlichen Entwicklung und die Regulation der Zellpopulation eines Organismus. Sie ermöglicht die Erneuerung alter Sinneszellen sowie die Entsorgung beschädigter Zellen. Bei Pflanzenzellen kommt es so zum Abfallen der Blätter. Auch in der Embryonalentwicklung ist der kontrollierte Zelltod von enormer Bedeutung – die „Schwimmhäute“ an Fingern und Füßen von Embryonen werden im Mutterleib mittels Apoptose entfernt. Dadurch trennen sich Finger und Zehen vollständig und können ihre endgültige Form annehmen. 

Fazit

Schätzungsweise 80 Milliarden Zellen des menschlichen Körpers sterben täglich durch das selbstinduzierte Zellsterben. Die Apoptose ist genauso wie die Zellteilung ein zentraler Baustein für den Erhalt des Organismus – sie ist auch eine grundlegende Voraussetzung dafür, dass du diesen Text jetzt lesen kannst 

Maryam Bayani (11A), Chefredakteurin