آپوپتوز

یا مرگ برنامه ریزی شده سلولی (PCD) یک روند حذف سلول های رمزگذاری شده ژنتیکی است که موجب ایجاد تعادل بین تکثیر سلولی و مرگ سلولی می شود و باعث حذف سلول های آسیب دیده و ناخواسته می گردد. بنابراین تاًکید بر این که آپوپتوز یک فرایند نرمال فیزیولوژیکی است بسیار حائز اهمیت است. همه ی سلول ها، بدون سیگنال های مداوم ایجاد شده ی توسط فاکتورهای رشد، هورمون ها و یا سایتوکاین ها تحت تاثیر PCD قرار می گیرند.

ناهنجاری های مکانیسم آپوپتوز در نقایص مادرزادی، بدخیمی ها، بیماریهای ایمنی خودکار، سندروم های نقص ایمنی و  مراحل پیش رفته بیماری اتفاق می افتد.

PS) Phosphatidylserine) در محیط طبیعی یک سیگنال برای فاگوسیت ها است تا سلول های در حال مرگ را درگیر کند و قبل از اینکه غشای پلاسمایی سلول، یکپارچگی خود را از دست بدهد و واسطه های التهابی خود را به محیط اطراف آزاد کند در سطح خارج از غشای سلولی نمایان می شود. در مراحل ابتدایی آپپتوز، به صورت ویژه توسط پروتئین اتصال دهنده PS قابل تشخیص است. در طول این مرحله، غشای سلولی غیر فعال است و سلول ها فاقد (Iodide (PI است.

در شرایط آزمایشگاهی، طی فرایند آپپتوز غشای سلول متخخل می شود و PI با DNA موجود در هسته سلول متحد می شود. جذب PI نشانه ای از نکروز می باشد.Annexin V یک مارکر اختصاصی برای آپپتوز و یک پروتئین اتصال دهنده فسفولیپیدی است که بیانگر تمایل بالا و اختصاصی برای اتصال به Phosphatidylserine در حضور یون کلسیم است. در یک سیستم تعلیق تک سلولی، سلول ها را می توان به وسیله کیت تشخیصی Phosphatidyl Serine که شامل پروتئین اتصالی PS، ANNEXIN V FITC ، بافر کلسیمی و PI است، تجزیه و تحلیل کرد.

در شکل 1.a، تجزیه و تحلیل فلوسایتومتری نمونه خون محیطی، که به وسیله Annexin V FITC و PI نشاندار گشته است. بعد از انکوباسیون با Dexamethasone به منظور القا آپپتوز. سلول های آپپتوزی فاقد PI و PS بیان شده است. سلول های نکروز و یا مرده با DNA هسته متحد شده و به PI سلول نفوذپذیر هستند که بعنوان فلوروسانس قرمز قابل مشاهده است.

سیتوگرام سلول های زنده ( پایین سمت چپ)، سلول های آپپتوز (پایین سمت راست) و سلول های آپپتوزی را نشان می دهد که یکپارچگی غشای خود را از دست داده اند( بالا سمت راست).

شکل 1.b، رنگ آمیزی دوتایی با annexin v و یک آنتی بادی مونوکلونال با آنتی ژن غشایی  پس از انکوباسیون با DEXAMETASONE به مدت یک OVERNIGHT. لنفوسیت ها مثبت CD3 که شروع به انجام آپپتوز می کنند در ربع فوقانی سمت راست مشاهده می شود.

ویژگی های کیت تشخیصی آپپتوز : یک روش سریع و قابل اعتماد برای تشخیص آپوپتوز توسط فلوسایتومتری را فراهم می آورد. این روش کاربر دستگاه را برای تشخیص سلول های تکی در مرحله سوم آپپتوز توانا می سازد و همچنین کاربر می تواند تمایز بین آپوپتوز و نکروز را شناسایی نماید.

منابع:

1. Green, D.R., and Martin, S.J., 1995. The killer and the executioner: how apoptosis controls malignancy. Curr.opin. Immunol. 7: 694-703
2. Jacobson, M.D., 1997. Programmed cell death in animal development. Cell 88: 347-354
3. Vermes et al. 1995. A novel assay for apoptosis: Flow cytometric detection of phosphatidylserine expression on early apoptotic cells using fluorescein labeled Annexin V. J. Immunol. Methods. 184. 39-51
4. Martin, S.J., et al., 1995. Early redistribution of plasma membrane phosphatidylserine is a general feature of apoptosis regardless of the initiating stimulus. Inhibition by over expression of Bcl-2 and Abl. J.Exp. Med. 182, 1545 – 1557
5. Koopman et al. 1994. Annexin V for flow cytometric detection of phosphatidylserine expression on B cells undergoing apoptosis. Blood. 84, 1415-1420