インフルエンザなどの病気にかかると、細胞は死ぬことで、病原体が体内でさらに広がる前にその動きを食い止めることがあります。
細胞の遺伝子は、必要に応じて細胞が死ねるように準備しており、細胞死への経路は細胞の種類と病原体の両方によって決まります。
2人の専門家が、細胞死の種類とそれが起こる理由を解説します。また、不必要な細胞死を防ぐために健康的な食生活を維持することがなぜ重要なのかについても説明します。
私たちはCOVID-19、インフルエンザ、細菌感染症について耳にしたことがあるでしょう。しかし、これらの病気にかかったとき、私たちの細胞には実際に何が起きているのでしょうか。体内の細胞の多くは、その顛末を語ることができません。しかし、細胞死は必ずしも悪いことではありません。実際、感染した細胞の死は、病原体が体内に広がる前にその動きを食い止める、自己犠牲的な仕組みとなり得るのです。
長年にわたり、研究者たちは、細胞が死ぬ方法が数多く存在することを明らかにしてきました。私たちの遺伝子には包括的な「死ぬ許可」が含まれており、細胞死への経路は細胞の種類と病原体の両方によって決まります。いくつかご紹介しましょう：
踊る死
この文章を読むのにかかる時間の間に、体内では1000万個の細胞が死んでおり、その死は「アポトーシス」と呼ばれる種類のものです。この用語は1972年にオーストラリアの病理学者ジョン・カーによって考案されたもので、ギリシャ語の「木から葉が落ちること」を意味する言葉に由来します。
アポトーシスは最も一般的な細胞死の形態であり、「死の舞踏」とも呼ばれています。これは、細胞が自らを犠牲にする際に顕微鏡で観察される驚くべき形態変化によるものです。
例えば、放射線やインフルエンザAウイルスへの感染（いわゆるインフルエンザ）によって死ぬアポトーシス細胞は、表面に「ブレブ」と呼ばれる大きな泡状の構造を生じさせ、その後、数珠のような長い突起を放出し、最終的に破片へと砕け散ります。
インフルエンザに感染した細胞の死は、ウイルスの拡散を助けると同時に制限することがあると示唆されています。とはいえ、それは目撃するに値する壮観な出来事であり（今年の冬にインフルエンザの予防接種を受けることを思い出させてくれる優れた機会でもあります）。
派手に散る
ワクシニアウイルスは、世界中で天然痘に対するワクチン接種に使用されています。実際、これは史上初のワクチンであり、1796年にエドワード・ジェンナーによって開発されました。
私たちは現在、ワクシニアウイルスが、ある特定の種類の細胞死に対して細胞をより感受性の高い状態にしうることも知っています。この細胞死は、「TNF」と呼ばれる分子によって引き起こされます。これにより、ウイルスが複製する機会を得る前に感染細胞を死滅させ、病気の拡散を防ぐのに役立つ可能性があります。
私たちの細胞の多くは、ほぼ球形または風船のような形状をしており、細胞膜と呼ばれる保護層に包まれています。風船をピンで割るのと同じように、細胞膜に穴が開くと、後戻りできない地点に達します。
この過程はネクロプトーシスの間に起こります。これは爆発的な種類の細胞死であり、細胞内のタンパク質が膜に穴を開けます。細胞は破裂して死滅し、ウイルスの複製に必要な仕組みを停止させます。
死のクモの巣
悪夢に取り憑いていないとき、クモは驚くほど精緻で強靭な絹の傑作を紡いでいます。例えば、ジョロウグモの巣は、小さな鳥を絡め取るほどの強度があります。
より小規模ながら同様に印象的なスケールでは、私たちの免疫系には好中球と呼ばれる特殊な細胞があり、独自の致死的な網を張って細菌を捕らえます。好中球は、その網を張る過程で勇敢に自らを犠牲にします。その細胞死は、おそらく適切にも「NETosis」と呼ばれています。
肺炎球菌などの細菌に感染すると、Streptococcus pneumoniae（肺炎や髄膜炎を引き起こす）、好中球は自身のDNAから作られた特殊な網を放出します。これらの網は、近くの細菌を絡め取って逃げられないようにし、感染を除去するために他の免疫細胞の援軍が到着するまで時間を稼ぎます。時には、これらの網に含まれるタンパク質が細菌を殺すこともあり、非常に印象的な防御機構です！
最後の食事
私たちの体は胃、肝臓、心臓などの器官に区分されているのと同様に、個々の細胞にも特殊化された区画があります。細胞の「胃」の一つ（「オートファゴソーム」と呼ばれる構造）は、損傷した分子などの細胞内容物を取り込み、消化します。この過程は「オートファジー」と呼ばれます。
しかし、状況によっては、このパックマンのような動きを駆動する仕組みが、細胞の死を促進することもあります。偶然にも、細菌ヘリコバクター・ピロリは、ヒトの胃の粘膜を覆う細胞（上皮細胞と呼ばれる）に感染し、潰瘍や胃炎を引き起こすことがあります。細胞は、オートファジー性細胞死という過程で応答することがあり、この過程ではオートファジーの誘導によって細胞が死に至ります。
火による死
ピロマニア（放火癖）は、ギリシャ語の「pyr」（火を意味する）に由来し、物に火をつけたいという強迫的な欲望です。私たちの免疫細胞の中には、感染への応答の一環として自ら焼身化して炎症を引き起こす能力を持つものもあります。
比較的最近の発見（2001年）以来、「ピロトーシス」と呼ばれるこの種の細胞死は、細胞生物学者の間で熱い話題となっており（失礼しました）、多くの場合、「インフラマソーム」と呼ばれる分子複合体によって促進されます。
2021年には、ピロトーシスを理解することがこれまで以上に重要になっています。というのも、それはSARS-CoV-2感染と関連付けられているからです。これはCOVID-19の原因となるウイルスです。
ピロトーシスを引き起こす因子の活性化は、重症のCOVID-19患者に見られる過剰な炎症を説明するのに役立つ可能性があります。そしてこれは、この病気と闘うための新たな方法を提供する可能性があります。
鉄と脂肪の過剰摂取
長く健康的な人生の鍵が、バランスの取れた食事と運動であることは間違いありません。しかし、時にはハンバーガーとフライドポテトにアイスクリームをデザートとして貪りたい衝動に抗えないこともあります。十分な努力を重ねれば、そのカロリーを再び燃焼させることができます。しかし、個々の細胞にとっては、食べ過ぎは命取りになり得ます。
過剰な鉄分や有害な種類の脂肪分子は、細胞をフェロトーシス。感染した細胞では、結核菌（結核の原因となる細菌）が、細胞の鉄分含有量を増加させ、フェロトーシス性の細胞死を引き起こすことがあります！サラダを取ってください、ありがとう。
