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Apoptosis: Programmed Cell Death; Apoptosis vs. Necrosis; Apoptotic Pathways: Regulators; Apoptosis Malfunction & Cancer; p53: Guardian of the Genome

Apoptosis and Cancer

Science

Apoptosis and Cancer

Understanding programmed cell death's role in tumorigenesis.

Presentation Agenda

• Apoptosis: Programmed Cell Death

• Apoptosis vs. Necrosis

• Apoptotic Pathways: Regulators

• Apoptosis Malfunction & Cancer

• p53: Guardian of the Genome

Apoptosis: Programmed Cell Death

Apoptosis is a highly regulated biological process crucial for maintaining cellular homeostasis and proper tissue development in multicellular organisms. This intrinsic mechanism eliminates damaged or unnecessary cells without causing inflammation, distinguishing it from necrosis.

Normal cell transforms into cancer through DNA damage and multiplication.

Necrosis: Uncontrolled Cell Death

Apoptosis is a highly regulated and active cellular process. It is crucial for development, tissue homeostasis, and removing damaged cells. This prevents uncontrolled cell proliferation.

Necrosis is an uncontrolled, accidental cell death. It results from acute injury, toxins, or ischemia. This process often leads to inflammation and collateral tissue damage.

Homeostasis: Cellular Balance

Apoptosis is crucial for maintaining tissue homeostasis, eliminating damaged or superfluous cells. This programmed cell death ensures proper organismal function and prevents uncontrolled growth. It is vital for development and tissue remodeling.

Normal cell development versus cancer progression

Progression from normal cell to cancer cells.

Apoptotic Pathways: Key Regulators

• Intrinsic pathway: mitochondrial stress, BCL-2 family proteins.

• Extrinsic pathway: death receptors, DISC formation.

• Caspase cascade: initiators (8, 9), executioners (3, 6, 7).

• Signaling pathways: p53, Akt, MAPK regulate apoptosis.

Apoptosis Malfunction & Cancer

When apoptosis fails, damaged cells evade programmed death, leading to uncontrolled proliferation. This unchecked survival of abnormal cells is a hallmark of tumorigenesis, fostering tumor development and progression.

Apoptosis malfunction leads to uncontrolled cell proliferation and cancer.

Tumor Suppressors & Oncogenes

Cell cycle regulators include tumor suppressor genes, which halt division, and oncogenes, which promote it. Dysregulation of these genes is central to cancer development.

p53: Guardian of the Genome

Tumor Suppressor

p53 is a critical tumor suppressor, preventing uncontrolled cell proliferation.

Cell Cycle Arrest & Repair

It initiates cell cycle arrest, allowing DNA repair before replication.

Apoptosis Induction

If damage is irreparable, p53 triggers programmed cell death (apoptosis).

p53 Inactivation in Cancer

Mutations or inactivation of the p53 tumor suppressor gene are prevalent in human cancers. This compromises apoptosis, leading to uncontrolled cell proliferation and survival, fostering tumorigenesis.

Apoptosis and Cancer

Apoptosis: Programmed Cell Death; Apoptosis vs. Necrosis; Apoptotic Pathways: Regulators; Apoptosis Malfunction & Cancer; p53: Guardian of the Genome

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