H3: Apoptose en p53

Wat is apoptose?

Apoptose is een geprogrammeerde, sterk gereguleerde vorm van celdood, evolutionair behouden en gestuurd door zowel pro- als anti-apoptotische mechanismen.

Waarom is apoptose belangrijk in carcinogenese?

Verstoring van apoptose is een centrale stap in tumorvorming, even belangrijk als celcyclusdefecten.

Waarom leidt apoptoseresistentie tot therapieresistentie?

Omdat therapieën zoals radiotherapie DNA-schade induceren, die normaal apoptose zou triggeren → als apoptose faalt, sterft de cel niet.

Welke genetische afwijking komt vaak voor bij folliculair lymfoom?

Translocatie t(14;18).

Wat is het gevolg van t(14;18)?

Het BCL2-gen (anti-apoptotisch) komt onder controle van een immunoglobuline-enhancer → overexpressie van BCL2 → inhibitie van apoptose.

Waarom veroorzaakt apoptose geen ontsteking?

Omdat cellen netjes worden opgeruimd via fagocytose, zonder vrijzetting van intracellulaire inhoud.

Wat is de rol van fosfatidylserine bij apoptose?

Wordt naar de buitenzijde van het membraan verplaatst → signaal voor fagocyten → opruiming zonder inflammatie.

Welke 3 fasen heeft apoptose?

1) Initiatiefase

2) Regulatiefase

3) Executiefase

Welke twee pathways initiëren apoptose?

- Intrinsiek (mitochondriaal)

- Extrinsiek (death receptor)

Wat activeert de intrinsieke pathway?

Interne stress zoals:

- DNA-schade

- Hypoxie

- Oxidatieve stress

- Groeifactorverlies

Wat activeert de extrinsieke pathway?

Binding van ligand aan death receptors (bv. TNF-familie).

Wat gebeurt in de regulatiefase?

De cel beslist of schade herstelbaar is → zo niet → apoptose.

Welke rol spelen mitochondriën in de regulatiefase?

- Integreren signalen

- Amplificeren death signals

- Sturen apoptose aan

Wat gebeurt in de executiefase?

- Activatie van caspasen

- Afbraak van celstructuren

- "Point of no return"

Wat is de functie van p53 bij apoptose?

Een sensor van DNA-schade die beslist tussen:

- Herstel (celcyclus arrest)

- Apoptose (bij ernstige schade)

Waarom is p53 belangrijk tegen kanker?

Het vormt een barrière tegen maligne transformatie.

Wat zijn caspasen?

Cysteïneproteasen die eiwitten klieven na aspartaatresidu's en apoptose uitvoeren.

Waarom bestaan caspasen als procaspasen?

Om snel geactiveerd te kunnen worden zonder tijdverlies.

Wat zijn initiatorcaspasen?

Caspase 8, 9, 10 → starten de cascade.

Wat zijn effectorcaspasen?

Caspase 3, 6, 7 → voeren celdood uit.

Wat gebeurt bij activatie van de intrinsieke pathway?

- BAX/BAK vormen poriën

- Cytochroom c komt vrij

- Vorming apoptosoom

- Activatie caspase 9 → 3/7

Wat is het apoptosoom?

Complex van cytochroom c + ATP + APAF-1 + procaspase 9.

Wat is de functie van de BCL2-familie?

Reguleren de intrinsieke pathway (pro- vs anti-apoptotisch).

Wat doen BAX en BAK?

Vormen poriën in mitochondriën → cytochroom c vrijstelling.

Wat is de rol van BH3-only eiwitten?

Sensoren van stress → inhiberen BCL2 → bevorderen apoptose.

Welke BH3-only eiwitten worden door p53 gereguleerd?

PUMA en NOXA

Wat is de functie van BID?

Verbindt extrinsieke en intrinsieke pathway (cross-talk).

Wat doen IAP-eiwitten?

Remmen apoptose door caspasen te inhiberen of af te breken. (vnl. caspase 9 binden)

Wat is survivine?

Een IAP-eiwit dat vaak overgeëxprimeerd is in kanker.

Hoe start de extrinsieke apoptose pathway?

Ligand bindt death receptor → receptor trimerisatie.

Wat is DISC?

Death-Inducing Signaling Complex dat caspase 8/10 activeert.

Wat is het eindresultaat van de extrinsieke pathway?

Activatie van caspase 3/7 → apoptose.

Waarom is apoptose belangrijk voor kankertherapie?

Therapieën doden kankercellen door apoptose te induceren via DNA-schade.

Hoe werkt bortezomib op apoptose?

Remt FLIP → verhoogt activatie van caspase 8 → meer apoptose.

Wat doet TRAIL-therapie?

Activeert death receptors → stimuleert extrinsieke apoptose.

Hoe kan men intrinsieke pathway therapeutisch beïnvloeden?

- Downregulatie van IAP's

- Activatie caspasen

- Remming BCL2

Waarom is BCL2 een therapeutisch target?

Omdat overexpressie apoptose blokkeert → remming maakt tumorcellen gevoeliger voor therapie.

Wat is de functie van p53?

p53 is een tumorsuppressorgen (TSG) dat fungeert als centrale regulator van celcyclus en apoptose.

Welke drie domeinen heeft p53?

- Aminoterminaal → transactivatie

- Centraal → DNA-binding

- Carboxyterminaal → tetramerisatie

Waarom is tetramerisatie belangrijk voor p53?

p53 werkt als tetramer om DNA efficiënt te reguleren.

Welke post-translationele modificaties beïnvloeden p53?

- Fosforylatie

- Acetylatie

- Ubiquitylatie

Waarom is snelle afbraak van p53 belangrijk?

Voor snelle activatie bij stress zonder nieuwe eiwitsynthese.

Wat is de functie van MDM2?

- Bindt p53

- Inactiveert p53

- Ubiquityleert p53 → afbraak

Hoe interageren p53 en MDM2?

Via een negatieve feedbacklus:

- p53 activeert MDM2

-MDM2 degradeert p53

Wat doet ATM bij DNA-dubbelstrengsbreuken?

Fosforyleert p53 → verhindert binding met MDM2 → stabilisatie p53.

Wat is het gevolg van ATM-activatie?

Toename van p53-concentratie in de kern.

Wat doet ATR?

Fosforyleert p53 bij UV-schade → zelfde effect als ATM.

Hoe leidt E2F-activiteit tot p53-activatie?

Via p14ARF, dat MDM2 inhibeert.

Wat doet geactiveerd p53 op moleculair niveau?

Werkt als transcriptiefactor en reguleert meerdere genen.

Hoe stopt p53 de celcyclus?

Via p21, dat CDK's inhibeert.

Wat gebeurt na succesvol DNA-herstel met p53, p21?

- p53 daalt

- p21 daalt

- celcyclus hervat

Hoe induceert p53 apoptose?

↑ BAX, PUMA, NOXA

↑ death receptors (FAS, TRAIL)

Hoe remt p53 angiogenese?

Door expressie van anti-angiogene factoren (bv. trombospondine).

Wat zijn nutlins?

MDM2-inhibitoren die p53 opnieuw activeren.

Wat doet PRIMA-1?

Herstelt de structuur van mutant p53 → herwonnen functie.