صفر تا صد بررسی میزان آپوپتوز سلولی به روش فلوسایتومتری

آپوپتوز سلولی و هر آنچه لازم است درباره آن بدانید!

آپوپتوز سلولی که کاربلدهای حوزه بیو از آن تحت عنوان خزان یاخته ای یا آپوپتوزیس نیز یاد می کنند، مرگ برنامه ریزی شده سلول در جانداران پر سلولی است. جالب است بدانید که این نوع زوال سلول را خودکشی سلولی نیز نامگذاری می کنند. در این نوع مرگ؛ یک توالی برنامه ریزی شده از وقایع، سلول ها را بدون آن که مواد مضری به اطراف منتشر کنند، از بین می برند. شاید با خودتان بگویید این گونه که نمی شود. اگر قرار باشد همه سلول ها خودکشی کنند و از بین بروند، پس تکلیف بدن چیست؟!

سوال خوب و به جایی است، اما باید بگوییم که خوشبختانه نگرانیتان بی مورد است. چرا که در طی این فرآیند فقط سلول های قدیمی، غیر ضروری و ناسالم از بین می روند و هیچ خطری سلول های سالم را تهدید نمی کند. پر واضح است که با مرگ این دسته از سلول ها نه تنها مشکلی برای بدن پیش نمی آید، بلکه سلامت آن حفظ شده و سرحال و قبراق به زندگی اش ادامه می دهد!

با این اوصاف اگر بگوییم آپوپتوز سلولی تا حد قابل توجهی در ایجاد یا درمان بیماری ها نقش دارد، گزاف نگفته ایم. فکرش را بکنید که مرگ از پیش برنامه ریزی سلول های قدیمی، غیر ضروری و ناسالم متوقف شود. آن وقت بدن می ماند و مُشتی سلول ناکارآمدِ پابرجا که می توانند پای هزار و یک بیماری ریز و درشت را به ماجرا باز کنند. داستان به اینجا ختم نمی شود. گاهی آپوپتوز نه تنها کم کاری نمی کند، بلکه به اشتباه فراتر از حد تصور عمل می نماید. در چنین شرایطی نیز بدن به مشکل بر می خورد. می پرسید چگونه؟!

چگونه؟!

یک فرد مبتلا به سرطان را تصور کنید. در صورتی که آپوپتوز سلولی در بدن این فرد فراتر از حد انتظار خودنمایی کند؛ نه تنها سلول های سرطانی را از بین می برد که از این بابت دستش هم درد نکند؛ بلکه نقشه مرگ بافت میزبان را نیز می چیند. این گونه است که سلول های سالم نیز به خودکشی روی آورده و اوضاع و احوال بیمار به جای آن که بهتر شود، وخیم تر می گردد!

شاید برایتان جالب باشد بدانید که آپوپتوزیس روزانه به طور متوسط جان 50 تا 70 میلیارد سلول را در بدن یک انسان بالغ می گیرد. جالب تر این که بدن در مقابل این فرآیند کم نیاورده در عرض یک ثانیه، یک میلیون سلول سالم و بی عیب و نقص را جایگزین آن ها می کند.

هشدار؛ آپوپتوز را با نکروز اشتباه نگیرید!

بسیاری از افراد آپوپتوز را با نکروز اشتباه می گیرند. برخی نیز چنین می اندیشند که نکروز هم با اندکی تفاوت به مرگ سلول های به دردنخور می انجامد. اگر شما هم جزء این دسته از افراد هستید؛ باید خدمتتان عرض کنیم که نکروز نوعی مرگ سلولی آسیب زا ناشی از آسیب حاد سلولی می باشد. این در حالی است که آپوپتوز فرآیندی از پیش تنظیم شده و کنترل شده است که نمی توان از مزایای آن در طول چرخه زندگی یک ارگانیسم چشمپوشی کرد. به عنوان یک مثال ساده می توان به جداسازی انگشتان پای جنین انسان در حال رشد تحت فرآیند آپوپتوز اشاره کرد. اگر این فرایند موجبات ایجاد فاصله بین انگشت ها را فراهم نسازد، انسان با انگشتانی به هم چسبیده متولد می شود!

مسیرهای آغاز خودکشی دردناک یک سلول…

جالب است بدانید که آپوپتوز سلولی از دو مسیر قابل آغاز است. مسیر نخست، مسیر ذاتی است که در طی آن سلول استرس را حس کرده و اقدام به خودکشی می نماید. مسیر دوم، مسیر خارجی است که در طی آن سلول سیگنال هایی را از سلول های دیگر دریافت نموده و به خودکشی روی می آورد. گاهی سیگنال خارجی بسیار ضعیف تر از چیزی است که فکرش را می کنید. این سیگنال ها باعث احساس استرس شده و زمینه آغاز مسیر ذاتی خودکشی سلول را فراهم می سازند.

چه مسیر ذاتی و چه مسیر خارجی آپوپتوز سلولی باعث فعال شدن کاسپازها، پروتئازها و آنزیم های تخریب کننده پروتئین شده و بدین ترتیب مرگ سلولی را القا می نمایند. جالب است بدانید که مسیرهای مذکور ابتدا اقدام به فعالسازی کاسپازهای آغازگر نموده و پس از آن کاسپازهای اعدام کننده را فعال می نمایند. در گام بعدی به تخریب پروتئین های سلول روی آورده و از این طریق آن را به طور غیر مستقیم می کشند.

تا بدین جا دریافتیم که آپوپتوز سلولی مرگ برنامه ریزی شده سلول های قدیمی، غیر ضروری و ناسالم موجود در بدن جانداران پرسلولی است. بدن پس از مرگ این سلول های ناکارآمد، سلول های سالم را جایگزین آن ها می کند تا بدین ترتیب سلامت خود را حفظ نماید. آپوپتوز سلولی تنها در صورتی مفید واقع می شود که کنترل شده بوده و به درستی کار کند. چرا که آپوپتوز بیش ازحد موجب بروز آتروفی و آپوپتوز ناکافی باعث تکثیر سلولی کنترل نشده شده و زمینه ابتلا به بیماری هایی نظیر سرطان را افزایش می دهد.

یک سوال مهم…

حال ممکن است این سوال ذهنتان را به خود درگیر کرده باشد که چگونه می توان کافی یا ناکافی بودن میزان آپوپتوز را سنجید؟!

برای سنجش میزان آپوپتوز سلولی روش های متعدد و متنوعی وجود دارد که فلوسایتومتری یکی از کاربردی ترین آن هاست. مایلید به اتفاق به بحث درباره بررسی میزان آپوپتوز سلولی به روش فلوسایتومتری بپردازیم؟!

بررسی میزان آپوپتوز سلولی به روش فلوسایتومتری

از آنجا که آپوپتوز سلولی فرآیندی تنظیم شده و کنترل شده بوده و عوامل گوناگونی آن را تحت تاثیر قرار می دهند؛ ردیابی و نظارت بر آن بسیار حیاتی است. فلوسایتومتری  یک از کارآمدترین و پربازده ترین روش هایی است که از آن برای بررسی این فرآیند و نظارت بر آن استفاده می کنند. فلوسایتومتری روشی آزمایشگاهی برای بیان مولکول ها و شناسایی و شمارش سلول های مد نظر است. این روش را به طور عمده در کاربردهای زیر مورد استفاده قرار می دهند:

• تحقیقات پایه
• آزمایش های شیمی
• آزمایش های بالینی

جالب است بدانید که این روش توان عملیاتی فوق العاده بالایی در شمارش و مرتب سازی سلول های موجود در یک نمونه دارد. برای مثال با استفاده از تکنیک فلوسایتومتری می توان سلول های قرار گرفته در معرض دارو را شمارش نمود.

فلوسایتومتری که یک تکنیک طیف سنجی قدرتمند محسوب می شود، می تواند از طریق تشخیص موارد زیر و با پیش رنگ آمیزی سلول با رنگ ها یا فلوروفورها به استنباط دلیل آپوپتوز سلولی بپردازد:

• تشخیص فعالیت کاسپاز
• برش DNA
• دینامیک غشاء
• …

شاید عجیب و غیر قابل باور به نظر برسد، اما حقیقت این است که فلوسایتومتری می تواند در کمتر از چند دقیقه یا حتی چند ثانیه ده هزار سلول را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهد.

نحوه سنجش میزان آپوپتوز سلولی به روش فلوسایتومتری

برای درک بهتر نحوه سنجش میزان آپوپتوز سلولی به روش فلوسایتومتری لازم است با دقت به شکل زیر نگاه کنید. دو مسیر اصلی آپوپتوز شامل مسیر بیرونی از طریق کاسپاز 8 و مسیر درونی از طریق کاسپاز 9 است. کاسپاز 8 و کاسپاز 9 را با اندکی جستجو در شکل زیر بیابید.

کاسپازهای مذکور پس از این که فعال می شوند، زمینه فعالسازی کاسپازهای اضافه را فراهم می کنند. در نتیجه فعال شدن این کاسپازها اتفاقاتی همچون تکه تکه شدن DNA، تخریب پروتئین، اتصال متقابل و بیان گیرنده های سیگنال دهنده به فاگوسیتوز رخ می دهند.

تگ ها یا اصطلاحا لیبل ها و برچسب های گزارشگر آپوپتوز متعدد و متنوع ایجاد شده این قابلیت را دارند که به کاسپازها یا سایر عناصر تعریف شده در طول فرآیند آپوپتوز سلولی وصل شده و بدین ترتیب؛ وضعیت و مرحله آپوپتوز آن را نمایش دهند. گفتنی است که کاسپازهای آغازگر 8 و 9 علت آپوپتوز را نیز مشخص می کنند.

در این مطلب شما را با سیر تا پیاز آپوپتوز سلولی آشنا و از تفاوت های آن با نکروز سلولی آگاه کردیم. سپس روش فلوسایتومتری را به عنوان یکی از بهترین روش های موجود برای بررسی آپوپتوز سلولی خدمتتان معرفی نمودیم تا مطلب ناگفته ای در این زمینه باقی نماند. سوالی هست؟!