কোষপতন

কোষপতন বহুকোষী জীবদেহে সংঘটিত এক ধরনের পরিকল্পিত কোষ মৃত্যু। প্রাণরাসায়নিক বিভিন্ন ঘটনা কোষের বৈশিষ্ট্যযুক্ত পরিবর্তন (অঙ্গসংস্থান) এবং পতনের দিকে নিয়ে যায়। এই পরিবর্তনগুলির মধ্যে আছে ফোস্কা পড়া, কোষ সঙ্কুচিতকরণ, পারমাণবিক খণ্ডন, ক্রোমাটিন ঘনীভূতকরণ, ক্রোমোজমীয় ডিএনএ খণ্ডন এবং সর্বব্যাপী [অস্পষ্ট] এমআরএনএ ক্ষয় । কোষপতনের কারণে একজন প্রাপ্তবয়স্ক মানুষ প্রতিদিন গড়ে ৫ থেকে ৭ হাজার কোটি কোষ হারায়। স্বাভাবিক ৮ থেকে ১৪ বছর বয়সের মানুষের প্রতিদিন প্রায় ২-৩ হাজার কোটি কোষ মারা যায়।
কোষবিনষ্টি তীব্র আঘাতজনিত কারণে কোষের এক ধরনের মৃত্যু, কিন্তু কোষপতন অত্যন্ত  মাপা এবং নিয়ন্ত্রিত একটি প্রক্রিয়া যা জীবের জীবনচক্রে সুবিধা প্রদান করে। উদাহরণস্বরূপ, বেড়ে ওঠা হওয়া মানব ভ্রূণের হাত এবং পায়ের আঙুলগুলির বিভাজন ঘটে কোষপতনের মাধ্যমে। কোষপতন কোষের যেসব ভগ্নাংশ তৈরি করে, তাদেরকে কোষপতনজনিত বস্তু (কোষপতন-সংক্রান্ত বডি) বলা হয়; আশেপাশের কোষে এগুলির উপাদান ছড়িয়ে গিয়ে ক্ষতি করার আগেই এগুলিকে কোষভক্ষক কোষগুলি গিলে ফেলতে পারে যা কোষবিনষ্টির মত নয়।
যেহেতু কোষপতন একবার শুরু হয়ে গেলে থামতে পারে না, এটি একটি অত্যন্ত নিয়ন্ত্রিত প্রক্রিয়া। কোষপতন দুইটি পথে শুরু হতে পারে।"অন্তর্মুখী পথে" কোষটি নিজেই নিজেকে হত্যা করে, কারণ এটি কোষের ভেতরে চাপ অনুভূত করে, অন্যদিকে "বহির্মুখী পথে" কোষটি অন্য কোষ থেকে আগত সংকেতের কারণে নিজেকে হত্যা করে। দুর্বল বাহ্যিক সংকেতও কোষপতনের অভ্যন্তরীণ পথ সক্রিয় করতে পারে। উভয় পথেই বিভিন্ন ক্যাসপেজ নামের এক প্রকারের (প্রোটিনকে ভেঙে ফেলার ক্ষমতাবিশিষ্ট) প্রোটিয়েজ উৎসেচক সক্রিয় হয়ে কোষের মৃত্যু ঘটায়। দুটি পথেই প্রথমে অগ্রণী ক্যাসপেজগুলি সক্রিয় হয়, যেগুলি পরে ঘাতক ক্যাসপেজগুলিকে সক্রিয় করে, যেগুলি পরে নির্বিচারে প্রোটিনকে ভেঙে ফেলে কোষটিকে হত্যা করে।
কোষপতন একটি গুরুত্বপূর্ণ জৈবিক প্রক্রিয়া কিন্তু ত্রুটিপূর্ণ কোষপতন প্রক্রিয়া বিভিন্ন ধরনের রোগের সাথে জড়িত হতে দেখা গিয়েছে। অতিরিক্ত কোষপতন দেহে ক্ষয় তৈরি করে, আর অপর্যাপ্ত কোষপতন কোষের অনিয়ন্ত্রিত বৃদ্ধি  ঘটিয়ে ক্যান্সার তৈরি  করতে পারে। মেদগ্রাহক (ফ্যাট গ্রাহক) এবং ক্যাসপেজের মতো কিছু উপাদান কোষপতনকে প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে, অন্যদিকে বিসিএল-২ পরিবারের কিছু প্রোটিন কোষপতনে বাধা দেয়।
জার্মান বিজ্ঞানী কার্ল ভোগ ১৮৩২ সালে প্রথম কোষপতনের নীতি বর্ণনা করেছিলেন। ১৮৮৫ সালে শারীরবৃত্ত বিশেষজ্ঞ ওয়ালথার ফ্লেমিং পরিকল্পিত কোষের মৃত্যুর প্রক্রিয়াটির আরও সুনির্দিষ্ট বর্ণনা দেন, তবে এরপরে ১৯৬৫ সাল পর্যন্ত বিষয়টি আর পুনরুত্থিত হয়নি। কুইন্সল্যান্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের জন ফক্সটন রস কের ইলেক্ট্রন অণুবীক্ষণ কৌশল ব্যবহার করে দেহকলা গবেষণা করার সময়, আঘাতজনিত কোষের মৃত্যুর থেকে কোষপতনকে আলাদা করতে সক্ষম হন। এই ঘটনাটি বর্ণনা করে একটি গবেষণাপত্র প্রকাশের পরে, কেরকে অ্যালাস্টার আর কুরি এবং আবারডিন বিশ্ববিদ্যালয়ের ক্যারির স্নাতক শিক্ষার্থী অ্যান্ড্রু ওয়েলির সাথে যোগদানের জন্য আমন্ত্রিত করা হয়েছিল। ১৯৭২ সালে, এই ত্রয়ী ব্রিটিশ গবেষণা সাময়িকী "'জার্নাল অফ ক্যান্সার"-এ একটি মৌলিক গবেষণাপত্র প্রকাশ করেছিলেন। কের শুরুতে পরিকল্পিত কোষবিনষ্টি (সেল নেক্রোসিস) শব্দটি ব্যবহার করেছিলেন, কিন্তু নিবন্ধে প্রাকৃতিক কোষের মৃত্যুর প্রক্রিয়াটিকে কোষপতন বলেছিলেন। কের, উইলি এবং কুরি কোষপতনের ইংরেজি পরিভাষা হিসেবে "অ্যাপোপ্টোসিস" শব্দটি পরামর্শ দেবার জন্য অ্যাবারডিন বিশ্ববিদ্যালয়ের গ্রিক ভাষার অধ্যাপক জেমস করম্যাককে কৃতিত্ব দিয়েছিলেন। কের কোষপতন সম্পর্কিত তাঁর বর্ণনার জন্য ১৪ ই মার্চ, ২০০০ সালে পাউল এরলিখ এবং লুডভিগ ডর্মষ্টেটার পুরস্কার পেয়েছিলেন। তিনি এই পুরস্কারটি বোস্টনের জীববিজ্ঞানী এইচ রবার্ট হরোউইটসের সাথে ভাগ করে নিয়েছিলেন।
বহু বছর ধরে, "কোষপতন" বা "পরিকল্পিত কোষ মৃত্যু"  শব্দ  দুটি অনেক বেশি উদ্ধৃত ছিল। এই দুটি আবিষ্কার কোষের মৃত্যুর অনিশ্চয়তা থেকে গবেষণার একটি বড় ক্ষেত্র নিয়ে আসে: কোষের মৃত্যু নিয়ন্ত্রণ এবং প্রভাবশালী উপাদানগুলির শনাক্তকরণ এবং কোষের অস্বাভাবিক মৃত্যুর সাথে মানব দেহের বিভিন্ন রোগের সাথে, বিশেষত কর্কটরোগ বা ক্যান্সারের সাথে এর সম্পর্ক।
কোষপতন নিয়ন্ত্রণ করে এমন বংশাণু চিহ্নিত করার জন্য সিডনি ব্রেনার, হরভিটস এবং জন এডওয়ার্ড সালস্টনকে ২০০২ সালে চিকিৎসাবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার পেয়েছিলেন। বংশাণুগুলি নিমোটোড "C. elegans" এর গবেষণার মাধ্যমে শনাক্ত করা হয়েছিল এবং একই ধরনের বংশাণু মানুষের মধ্যে কোষপতন নিয়ন্ত্রণের কাজ করে।
কোষপতনের সূচনা সক্রিয়করণ প্রক্রিয়াগুলি দ্বারা দৃঢ়ভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়, কারণ একবার কোষপতন শুরু হয়ে গেলে এটি অনিবার্যভাবে কোষের মৃত্যু ঘটায়। সবথেকে ভালোভাবে বোঝা দুটি সক্রিয়করণ প্রক্রিয়া হল অন্তর্মুখী পথ (যাকে মাইটোকন্ড্রীয় পথও বলা হয়) এবং বহির্মুখী পথ। কোষ যখন চাপে থাকে তখন কোষের ভেতরের বিভিন্ন সংকেত "অন্তর্মুখী পথটি" সক্রিয় করে এবং এটি মাইটোকন্ড্রিয়ায় আন্তঃসজ্জ্বল স্থান থেকে প্রোটিন বের হওয়ার উপর নির্ভর করে। "বহির্মুখী পথটি" সক্রিয় হয় কোষ-পৃষ্ঠের মৃত্যু গ্রাহকগুলির সাথে আবদ্ধ বাহ্যকোষীয় লিগান্ডগুলি দ্বারা, যা মৃত্যু প্রবৃত্ত করা সংকেত মিশ্র (ডিআইএসসি) তৈরি করে।
একটি চাপের প্রতিক্রিয়া হিসাবে একটি কোষ অন্তঃকোষী কোষপতনীয় সংকেত শুরু করতে পারে, যা কোষের আত্মহত্যা ঘটায়। নিউক্লিয়ার গ্রাহকে গ্লুকোকোর্টিকয়েডস, তাপ, বিকিরণ, পুষ্টিহীনতা, ভাইরাল সংক্রমণ, হাইপোক্সিয়া, মুক্ত ফ্যাটি এসিডের অন্তঃকোষীয় ঘনত্ব বৃদ্ধি এবং অন্তঃকোষীয় ক্যালসিয়াম ঘনত্ব বৃদ্ধি, যেমন, ঝিল্লির ক্ষতির মাধ্যমে, ক্ষতিগ্রস্ত কোষে আন্তঃকোষীয় কোষপতনীয় সংকেত মুক্তির সূত্রপাত করতে পারে। পলি এডিপি রাইবোস পলিমেরেজের মতো বেশ কয়েকটি কোষীয় উপাদান কোষপতন নিয়ন্ত্রণে সহায়তা করে। চাপ থেকে তৈরি হওয়া কোষপতনের পরীক্ষামূলক গবেষণায় একক কোষের অস্থিরতা লক্ষ্য করা গেছে।
উৎসেচক দ্বারা কোষের মৃত্যুর মূল প্রক্রিয়া শুরুর আগে, কোষপতন-সংক্রান্ত সংকেতগুলিকে অবশ্যই নিয়ন্ত্রক প্রোটিনগুলির মাধ্যমে কোষপতনের পথ শুরু করাতে হবে। এই ধাপটির সাহায্যে সেই সংকেতগুলি কোষের মৃত্যুর কারণ হতে পারে অথবা যদি কোষের মৃত্যুর প্রয়োজন না থাকে তাহলে প্রক্রিয়াটি বন্ধ হয়ে যেতে পারে। বেশ কয়েকটি প্রোটিন জড়িত আছে, তবে নিয়ন্ত্রণের দুটি প্রধান পদ্ধতি চিহ্নিত করা হয়েছে: মাইটোকন্ড্রিয়া কার্যকারিতা লক্ষ্য করে, কিংবা অ্যাডাপ্টার প্রোটিনের মাধ্যমে সরাসরি সংকেতটি কোষপতনীয় পদ্ধতিতে স্থানান্তরিত করে। বেশ কয়েকটি টক্সিন গবেষণায় বহির্মুখী পথটি শুরুর জন্য ওষুধের কার্যকলাপ খুঁজে পাওয়া গিয়েছে, যা কোষের মধ্যে ক্যালসিয়ামের ঘনত্বের বৃদ্ধি করে এবং ক্যালসিয়াম বাইন্ডিং প্রটিয়েজ ক্যালপেইনের মাধ্যমেও কোষপতন করতে পারে।
অন্তর্মুখী পথটি মাইটোকন্ড্রিয়াল পথ হিসাবেও পরিচিত। বহুকোষী জীবের জন্য মাইটোকন্ড্রিয়া অপরিহার্য। মাইটোকন্ড্রিয়া ছাড়া, একটি কোষের বায়বীয়ভাবে শ্বাস প্রশ্বাস বন্ধ থাকে এবং দ্রুত মারা যায়। এই ঘটনাটিই কিছু কোষপতনীয় পথের ভিত্তি। মাইটোকন্ড্রিয়াকে লক্ষ্য করে যে কোষপতনীয় প্রোটিনগুলি, তারা মাইটোকন্ড্রিয়াকে বিভিন্ন উপায়ে প্রভাবিত করে। তারা ঝিল্লিতে ছিদ্র গঠনের মাধ্যমে মাইটোকন্ড্রিয়াকে ফুলিয়ে তুলতে পারে, বা মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লির ছিদ্র বড় করে কোষপতনীয় প্রভাবক গুলিকে বের করে দিতে পারে। এগুলি অন্তর্মুখী পথের সাথে খুব ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত এবং সংবেদনশীলতার কারণে বহির্মুখী পথের চেয়ে অন্তর্মুখী পথে প্রায়ই টিউমার তৈরি হয়। ক্রমবর্ধমান প্রমাণ থেকে দেখা গিয়েছে নাইট্রিক অক্সাইড মাইটোকন্ড্রিয়ার ঝিল্লির শক্তিকে বিকল করে ঝিল্লিকে আরও ভেদ্য করে কোষপতন শুরু করাতে পারে। নাইট্রিক অক্সাইডটি সংকেত অণু হিসেবে তার সম্ভাব্য কাজের মাধ্যমে যেসকল পথ কোষপতন শুরু করে, তাদের মাধ্যমে কোষপতনকে শুরু এবং বাধা দেওয়ার কাজে জড়িত থাকে।
কোষপতনের সময়, বাকস এবং বাক প্রোটিনগুলির মাধ্যমে মাইটোকন্ড্রিয়া থেকে সাইটোক্রোম "c" মুক্ত হয়। এই বের হবার প্রক্রিয়াটি রহস্যময়, তবে বাকস/বাক হোমো- এবং বাকস/বাকের হেটেরো-ডাইমারগুলির দণ্ডের সমাহার থেকে বাইরের ঝিল্লিতে প্রবেশ করানো থাকে।. সাইটোক্রোম "c" বের হয়ে গেলে এটি কোষপতনীয় প্রটিয়েজ অ্যাক্টিভেটিং ফ্যাক্টর-১ (Apaf-1) এবং এটিপি-র সাথে আবদ্ধ হয়, যা প্রো-ক্যাসপেজ-৯ এর সাথে আবদ্ধ হয়ে অ্যাপোপটোসোম নামে একটি প্রোটিন মিশ্র তৈরি করে। অ্যাপোপটোসোম প্রো-ক্যাসপেজকে তার সক্রিয় রূপ ক্যাসপেজ-৯ করে, যা প্রবর্তিতে ভেঙ্গে গিয়ে প্রো-ক্যাসপেজকে সক্রিয় এফেক্টর ক্যাসপেজ-৩ করে তোলে।
মাইটোকন্ড্রিয়ার ঝিল্লির ব্যাপ্তিযোগ্যতা বৃদ্ধির পরে এসএমএসিগুলি (দ্বিতীয় মাইটোকন্ড্রিয়া-ক্যাসপেজের অ্যাক্টিভেটর) নামে প্রোটিন কোষের সাইটোসোলে বের করে। এসএমএসিগুলি কোষপতন বাধা দেওয়া প্রোটিনগুলিতে (আইএপি) আবদ্ধ হয় এবং সেগুলিকে নিষ্ক্রিয় করে, এবং আইএপিগুলির কাজ থামিয়ে কোষপতন প্রক্রিয়াটি এগিয়ে নিয়ে যায়। আইএপি সাধারণত ক্যাসপেজস নামে একটি গ্রুপের সিস্টাসিন প্রটিয়েজ-এর ক্রিয়াকলাপকে থামায় করে যা কোষ ক্ষয় করে। অতএব, প্রকৃত ক্ষয়কারী উৎসেচকগুলি মাইটোকন্ড্রিয়াল ব্যাপ্তিযোগ্যতার দ্বারা অপ্রত্যক্ষভাবে নিয়ন্ত্রিত হতে দেখা যায়।
স্তন্যপায়ী প্রাণীর মধ্যে সরাসরি কোষপতনীয় পদ্ধতিগুলির সূচনা করার দুটি তত্ত্বের পরামর্শ দেওয়া হয়েছে: টিএনএফ-প্ররোচিত (টিউমার কোষবিনষ্টি ফ্যাক্টর) মডেল এবং ফাস-ফাস লিগান্ড-মধ্যস্থতা মডেল, উভয়ই টিএনএফ গ্রাহক (টিএনএফআর) পরিবারের গ্রাহক ও বহিরাগত সংকেতগুলির সাথে যুক্ত।
টিএনএফ-আলফা একটি সাইটোকাইন যা মূলত সক্রিয় ম্যাক্রোফেজ থেকে তৈরি হয়, এবং এটি কোষপতনের প্রধান বহিঃস্থ নিয়ামক। মানব দেহের বেশিরভাগ কোষে টিএনএফ-আলফার জন্য দুটি গ্রাহক রয়েছে: টিএনএফআর১ এবং টিএনএফআর২। টিএনএফআর১-এ টিএনএফ-আলফা এর বন্ধনে মধ্যবর্তী ঝিল্লি প্রোটিন টিএনএফ গ্রাহক-সম্পর্কিত ডেথ ডোমেন (টিআরএডিডি) এবং ফ্যাস-সম্পর্কিত ডেথ ডোমেন প্রোটিন (এফএডিডি) এর মাধ্যমে ক্যাসপেজ সক্রিয় করে। সিআইএপি১/২ টিআরএফ২-এ আবদ্ধ হয়ে টিএনএফ-α এর সংকেত আটকাতে পারে। এফএলআইপি ক্যাসপেজ-৮ সক্রিয়করণ বাধা দেয়। এই রিসেপ্টার বেঁধে অপ্রত্যক্ষভাবে কোষের টিকে থাকা এবং প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়ার সাথে জড়িত প্রতিলিপি উপাদানগুলির সক্রিয় করতে পারে। তবে, টিএনএফআর১ এর মাধ্যমে সংকেত দিয়ে ক্যাসপেজ-স্বতন্ত্র পদ্ধতিতে কোষপতন প্ররোচিত করতে পারে। টিএনএফ-আলফা এবং কোষপতনের সংযোগ থেকে দেখা যায় কেন টিএনএফ-আলফার এর অস্বাভাবিক উৎপাদন মানব দেহে বেশ কয়েকটি রোগ, বিশেষত স্বয়ং-অনাক্রম্য রোগ সৃষ্টিতে মৌলিক ভূমিকা পালন করে। টিএনএফ-আলফা গ্রাহক অতিপরিবারে মৃত্যুর গ্রাহক (ডিআরএস) যেমন ডিআর৪ এবং ডিআর৫ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। এই গ্রাহক প্রোটিনের সাথে জড়িত হয় এবং কোষপতনের নিয়ামক হিসাবে কাজ করে। কোষপতন, লক্ষ্যযুক্ত ক্যান্সার থেরাপির অন্যতম প্রাথমিক প্রক্রিয়া হিসাবে পরিচিত। সম্প্রতি ডিজাইন করা লুমিনসেন্ট ইরিডিয়াম মিশ্র-পেপটাইড সংকর (আইপিএইচ) ট্রেলকে নকল করে এবং ক্যান্সার কোষের ডেথ রিসেপটরদের সাথে আবদ্ধ করে, এবং কোষপতন ঘটায়।
ফাস গ্রাহক (প্রথম কোষপতন সংকেত) - (এটি অপো-১ বা সিডি৯৫ নামেও পরিচিত) টিএনএফ পরিবারের একটি আন্তঃঝিল্লি প্রোটিন যা ফাস লিগ্যান্ড (ফ্যাসএল) কে বাঁধে। ফাস এবং ফ্যাসএল এর মধ্যে মিথস্ক্রিয়ায় মৃত্যু-প্রবৃত্ত সংকেত সৃষ্টিকারী মিশ্র (ডিআইএসসি) গঠন হয়, যার মধ্যে এফএডিডি, ক্যাসপেজ-৮ এবং ক্যাসপেজ-১০ রয়েছে। কিছু ধরনের কোষে (টাইপ আই), প্রক্রিয়াজাত ক্যাসপেজ-৮ সরাসরি ক্যাসপেজ পরিবারের অন্যান্য সদস্যদের সক্রিয় করে এবং কোষের কোষপতন সম্পাদনকে শুরু করে। অন্যান্য ধরনের কোষে (টাইপ II), ফ্যাস-ডিআইএসসি একটি প্রতিক্রিয়া চক্র শুরু করে যা মাইটোকন্ড্রিয়া থেকে কোষপতন-সমর্থক ফ্যাক্টরগুলির নিঃসরণ বাড়ায় এবং ক্যাসপেজ-৮ আরও সক্রিয় করে।
স্তন্যপায়ী কোষে টিএনএফ-আর১ এবং ফাস সক্রিয় হবার পর প্রোপাপটোটিক (বাকস, বিআইডি, বিএকে, বা বিএডি) এবং বিসিএল-২ পরিবারের কোষপতনরোধী (বিসিএল-এক্সএল এবং বিসিএল-২) সদস্যদের মধ্যে একটি ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত হয়। এই ভারসাম্যটি হল মাইটোকন্ড্রিয়নের বাইরের-ঝিল্লিতে তৈরি হওয়া কোষপতন-সমর্থক (প্রোএপটোটিক) হোমোডাইমারের অনুপাত। সাইটোক্রোম সি এবং এসএমএসি এর মতো ক্যাসপেজ অ্যাক্টিভেটরদের বের হবার জন্য মাইটোকন্ড্রিয়াল ঝিল্লিটিকে ব্যাপ্ত করতে প্রোপোপটোটিক হোমোডাইমারের প্রয়োজন হয়। সাধারণ অবস্থায় কোষপতনবিহীন কোষের ওপর প্রোপাপটোটিক প্রোটিনের নিয়ন্ত্রণ সম্পূর্ণভাবে বোঝা যায়নি, তবে সাধারণভাবে, বাকস বা বাক কেবলমাত্র বিএইচ৩ প্রোটিন দ্বারা সক্রিয় সক্রিয় হয়, যারা বিসিএল-২ পরিবারের অংশ।
ইআর কোষপতনীয় সংকেত প্রেরণে ক্যাসপেজগুলি কেন্দ্রীয় ভূমিকা পালন করে। ক্যাসপেজগুলি হল প্রোটিন যা অত্যন্ত সংরক্ষিত, সিস্টিন-নির্ভর অ্যাস্পার্টেট-নির্দিষ্ট প্রোটিএস। দুটি ধরনের ক্যাসপেজ রয়েছে: অগ্রণী ক্যাসপেজ, ক্যাসপেজ ২,৮,৯,১০,১১,১২ এবং কার্যকর ক্যাসপেজ, ক্যাসপেজ ৩,৬,৭। অগ্রণী ক্যাসপেজগুলির সক্রিয়করণের জন্য নির্দিষ্ট অলিগোমেরিক সক্রিয়কারক প্রোটিনের প্রয়োজন। এরপরে প্রোটোলাইটিক ভাঙ্গনের মাধ্যমে এই সক্রিয় অগ্রণী ক্যাসপেজগুলি দ্বারা কার্যকর ক্যাসপেজগুলি সক্রিয় হয়। সক্রিয় কার্যকর ক্যাসপেজগুলি তখন কোষের মৃত্যুর কার্যক্রম চালানোর জন্য অন্তঃকোষীয় প্রোটিনগুলিকে হ্রাস করে।
এআইএফ (কোষপতন-প্ররোচিত ফ্যাক্টর) দ্বারা মধ্যস্থতা করা একটি ক্যাসপেজ-স্বতন্ত্র কোষপতন-সংক্রান্ত পথও রয়েছে।
উভচর ব্যাঙ "Xenopus laevis" কোষপতনের প্রক্রিয়াগুলির অধ্যয়নের জন্য একটি আদর্শ মডেল সিস্টেম হিসাবে কাজ করে। প্রকৃতপক্ষে, আয়োডিন এবং থাইরোক্সিন লার্ভা গিল, লেজ এবং পাখার কোষগুলির কোষপতনকে করে এবং জলজ, নিরামিষভোজী ব্যাঙ্গাচিকে স্থলজগত, মাংসাশী ব্যাঙে রূপান্তরিত করে তাদের স্নায়ুতন্ত্রের বিবর্তনকে উদ্দীপিত করে।
কোষপতনের নেতিবাচক নিয়ন্ত্রণ কোষের মৃত্যুর সংকেত পথগুলিকে বাধা দেয়, টিউমার কোষের মৃত্যু থামায় এবং ওষুধের প্রতিরোধের ঘটায়। অ্যান্টি-কোষপতন-সংক্রান্ত (বিসিএল-২) এবং প্রো-কোষপতন-সংক্রান্ত (বাকস) প্রোটিনের মধ্যে অনুপাত নির্ধারণ করে যে কোনও কোষ বেঁচে থাকবে নাকি মারা যাবে। অনেক প্রোটিন নেতিবাচক নিয়ামক হিসাবে কাজ করে যেগুলিকে কোষপতনরোধক হিসাবে শ্রেণীকরণ করা হয়, যেমন আইএপি এবং বিসিএল-২ প্রোটিন বা সিএফএলআইপি, বিএনআইপি ৩, এফএডিডি, আক্ট এবং এনএফ-κ বি।
অনেকগুলি পথ এবং সংকেত কোষপতনের করে, তবে এগুলি একক প্রক্রিয়াতে রূপান্তরিত হয় যা কোষের মৃত্যুর কারণ হয়। কোনও কোষ উদ্দীপনা গ্রহণের পরে, এটি সক্রিয় প্রোটোলিটিক ক্যাসপেজগুলি দ্বারা কোষীয় অঙ্গাণুগুলির সংগঠিত অবক্ষয়ের মধ্য দিয়ে যায়। কোষের কোষীয় অঙ্গাণুগুলি ধ্বংস করার পাশাপাশি, এমআরএনএ দ্রুত এবং সর্বব্যাপী এমন একটি প্রক্রিয়া দ্বারা অবনমিত হয় যা এখনও পুরোপুরি বোঝা যায়নি। এমআরএনএ ক্ষয়টি কোষপতনে গোড়ার দিকেই শুরু হয়।
কোষপতনের মধ্য দিয়ে যাওয়া একটি কোষ কিছু বৈশিষ্ট্যযুক্ত পরিবর্তন দেখায়। প্রাথমিক পরিবর্তনগুলির মধ্যে রয়েছে:
কোষপতন দ্রুত অগ্রসর হয় এবং এর দ্রব্যজাত বস্তুগুলি দ্রুত অপসারণ হয়ে যায়, যার ফলে বিশুদ্ধ কলা বিভাগগুলি শনাক্ত করা বা কল্পনা করা কঠিন হয়ে পড়ে। ক্যারিওরহেক্সিসের সময়, এন্ডোনোক্লেজ সক্রিয়করণ ডিএনএ টুকরো টুকরো করে এবং নিয়মিত ব্যবধানে সেগুলি সরে যায়। এগুলি ইলেক্ট্রোফোরসিসের পরে আগর জেলে একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত "মই" আকার দেয়। ডিএনএ মই পরীক্ষা কোষপতনকে কোষের ইস্কেমিক বা বিষাক্ত মৃত্যুর থেকে পৃথক করে।
কোষপতনীয় কোষ নিষ্পত্তি হওয়ার আগে একটি বিচ্ছিন্ন হওয়ার প্রক্রিয়া রয়েছে। কোষপতনীয় কোষ বিচ্ছিন্নকরণের জন্য তিনটি স্বীকৃত পদক্ষেপ রয়েছে:
প্রতিবেশী ফাগোসাইটিক কোষ দ্বারা মৃত কোষগুলি অপসারণকে এফেরোসাইটোসিস বলা হয়। মৃতপ্রায় কোষগুলির কোষপতনের শেষ ধাপে কোষের পৃষ্ঠের উপরে ফসফ্যাটিডিলসারিনের মতো অণু দেখা যায়। ফসফ্যাটিডিলসারিন সাধারণত প্লাজমা ঝিল্লির অভ্যন্তরীণ লিফলেট পৃষ্ঠে পাওয়া যায় তবে স্ক্র্যাম্ব্লেস নামে একটি প্রোটিনের সহায়তায় কোষপতনের সময় কোষের বাইরের পৃষ্ঠে বিন্যস্ত হয়। এই অণুগুলি ম্যাক্রোফেজগুলির মতো উপযুক্ত গ্রাহকগুলির অধিকারী কোষ দ্বারা ফাগোসাইটোসিসের জন্য কোষ চিহ্নিত করে। ফাগোসাইটস দ্বারা মৃত্যুগামী কোষগুলি অপসারণ প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়া ছাড়াই সুশৃঙ্খলভাবে ঘটে। কোষপতনের সময় কোষের আরএনএ এবং ডিএনএ একে অপরের থেকে পৃথক হয়ে বিভিন্ন কোষপতনীয় বডিতে আলাদা হয় ; আরএনএ পৃথকীকরণ নিউক্লিয়লার বিভাজন হিসাবে শুরু হয়।
প্রতিটি প্রোটিনের কার্যকারিতা পরীক্ষা করার জন্য কোষপতন পথগুলিতে অনেকগুলি স্থানচ্যুতি করা হয়েছে। নতুন ফিনোটাইপ নির্ধারণের জন্য এপিএএফ১ এবং এফএডিডি ছাড়াও বেশ কয়েকটি ক্যাসপেজ পরিবর্তন করা হয়েছে।টিউমার কোষবিনষ্টি ফ্যাক্টর (টিএনএফ) স্থানচ্যুতি করতে, বংশাণু থেকে নিউক্লিওটাইডস ৩৭০৪-৫৩৬৪ সমন্বিত একটি এক্সন সরানো হয়েছে। এই এক্সনটি পরিপক্ব টিএনএফ ডোমেনের একটি অংশ ও মই ক্রম সিকোয়েন্সকে এনকোড করে, যা সঠিক আন্তঃকোষীয় প্রক্রিয়াজাতকরণের জন্য প্রয়োজনীয় একটি অত্যন্ত সংরক্ষিত অংশ। টিএনএফ- / - ইঁদুরগুলি স্বাভাবিকভাবে বড় হয় এবং এর কোনও বড় কাঠামোগত বা মরফলজি অস্বাভাবিকতা থাকে না। যাইহোক, এসআরবিসি (ভেড়ার লাল রক্তকণিকা) দিয়ে টিকা দেওয়ার পরে, এই ইঁদুরগুলির অ্যান্টিবডি প্রতিক্রিয়া পরিপক্বতায় একটি ঘাটতি দেখিয়েছিল; তারা আইজিএমের স্বাভাবিক স্তর তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল, তবে নির্দিষ্ট আইজিজি স্তরগুলি তৈরি করতে পারেনি। এপিএএফ-১ প্রোটিন কাসপেস ৯ কে ভেঙ্গে কাসপেস ক্যাসকেড শুরু করে যা কোষপতনের দিকে নিয়ে যায়। যেহেতু এপিএএফ-১ বংশাণুে একটি - / - রূপান্তর ভ্রূণের জন্য প্রাণঘাতী, তাই একটি বংশাণু বন্দি কৌশল এপিএএফ-১ - / - ইঁদুর তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। এই গবেষণা বংশাণুের কাজে ব্যহাত ঘটিয়ে ইন্ট্রাজনিক বংশাণু সম্মিলন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। যখন একটি এপিএএফ-১ বংশাণুের ফাঁদ কোষগুলিতে দেওয়া হয়, তখন অনেকগুলি অঙ্গসংস্থান পরিবর্তন ঘটে যেমন স্পিনা বিফিডা, আঙ্গুলের মাঝের জালের বিরাজ এবং খোলা মস্তিষ্ক। এছাড়াও, ভ্রূণের ১২.৫ দিন পরে, ভ্রূণের মস্তিষ্ক বেশ কয়েকটি কাঠামোগত পরিবর্তন দেখায়। এপিএএফ -১ কোষগুলি বিকিরণের মতো কোষপতন উদ্দীপনা থেকে সুরক্ষিত থাকে। একটি বাকস-১ স্থানচ্যুত ইঁদুর স্বাভাবিক ফোরব্রেন গঠন এবং কম পরিকল্পিত কোষের মৃত্যুর দেখায় যার ফলে সুষুম্না কাণ্ডতে মোটর স্নায়ু বৃদ্ধি পায়।
ক্যাসপেজ প্রোটিনগুলি কোষপতন পথের অবিচ্ছেদ্য অঙ্গ, সুতরাং স্থানচ্যুতি হলে বিভিন্ন ক্ষতিকারক ফলাফল দেখা গিয়েছে। একটি ক্যাসপেজ ৯ স্থানচ্যুতি মস্তিষ্কের মারাত্মক ত্রুটির দিকে পরিচালিত করে। একটি ক্যাসপেজ ৮ স্থানচ্যুতি হৃদপিণ্ডের অকৃতকার্যতা করে এবং এইভাবে ভ্রূণের জন্য প্রাণঘাতীতার হয়। যাইহোক, ক্রি-লক্স প্রযুক্তি ব্যবহারের করে একটি ক্যাসপেজ ৮ স্থানচ্যুতি তৈরি করা হয়েছে যা প্রান্তস্থ টি কোষ বৃদ্ধি, বিঘ্নিত টি কোষের প্রতিক্রিয়া এবং নিউরাল টিউব বন্ধের ত্রুটি প্রদর্শন করে। এই ইঁদুরগুলি সিডি ৯৫, টিএনএফআর ইত্যাদিতে কোষপতন প্রতিরোধী বলে প্রমাণিত হয়েছিল তবে অতিবেগুনী রশ্মির বিকিরণ,  কেমোথেরাপিউটিক ওষুধ এবং অন্যান্য উদ্দীপনায় কোষপতন প্রতিরোধী নয়। অবশেষে, একটি ক্যাসপেজ ৩ স্থানচ্যুতি মস্তিষ্কের ইকটোপিক কোষ এবং ঝিল্লির বুদ্বুদ বা নিউক্লিয়ার খণ্ডনের মতো অস্বাভাবিক কোষপতনীয় বৈশিষ্ট্যগুলির দ্বারা চিহ্নিত করা যায়। এই কেও ইঁদুরগুলির একটি উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য হল তাদের খুব অল্প ফিনোটাইপ রয়েছে: ক্যাস্প ৩, ৯। এপিএএফ-১ কেও ইঁদুরের স্নায়ুকলার বিকৃতি আছে এবং এফএডিডি এবং ক্যাস্প ৮ কেও ইঁদুরের ত্রুটিযুক্ত হার্টের বিকাশ দেখা গিয়েছে। তবে, উভয় ধরনের কেও ইঁদুরের অন্যান্য অঙ্গগুলিতে সাধারণত বিকাশ ঘটে এবং কিছু কোষ তারপরও কোষপতনীয় উদ্দীপনার প্রতি সংবেদনশীল ছিল যেখানে হয়ত অজানা প্রোপোপটোটিক পথ আছে।
কোষপতনীয় থেকে নেক্রোটিক (নেক্রোপটোটিক) কোষগুলির বিশ্লেষণ করার জন্য, লেবেল-ফ্রি লাইভ সেল ইমেজিং (লেবেল-মুক্ত জীবিত কোষ ইমেজিং), টাইম-ল্যাপস অণুবীক্ষণ, ফ্লো ফ্লোরোসাইটোমেট্রি এবং ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন অণুবীক্ষণ দ্বারা অঙ্গসংস্থানের বিশ্লেষণ করা যায়। কোষ পৃষ্ঠের চিহ্নিতকারীগুলির বিশ্লেষণের জন্য বিভিন্ন জৈব রাসায়নিক কৌশলও রয়েছে (ফসফ্যাটিডিলসারিন প্রকাশ বনাম ফ্লো সাইটোমেট্রি দ্বারা কোষের ব্যাপ্তিযোগ্যতা)। বিভিন্ন কোষে পৃষ্ঠ চিহ্নিতকারী থাকে। যেমন, ডিএনএ বিভাজন (ফ্লো সাইটোমেট্রি), ক্যাসপেজ সক্রিয়করণ, বিড ক্লিভেজ এবং সাইটোক্রোম সি নিঃসরণ (ওয়েস্টার্ন ব্লটিং)।ক্যাসপেজ, এইচএমজিবি ১, এবং সাইটোকের্যাটিন ১৮ নিঃসরণের জন্য সুপারেনট্যান্ট বিশ্লেষণ করে কীভাবে প্রাথমিক এবং গৌণ নেক্রোটিক কোষগুলি আলাদা করা যায় তা জানা প্রয়োজন। তবে, নেক্রোটিক কোষের মৃত্যুর জন্য কোনও স্বতন্ত্র পৃষ্ঠ বা জৈব রাসায়নিক চিহ্নিতকারী এখনও শনাক্ত করা যায়নি এবং কেবল নেতিবাচক চিহ্নিতকারী পাওয়া গিয়েছে। এর মধ্যে রয়েছে কোষপতনীয় চিহ্নিতকারীর অনুপস্থিতি (ক্যাসপেজ সক্রিয়করণ, সাইটোক্রোম সি নিঃসরণ, এবং অলিগোনোক্লোসোমাল ডিএনএ বিভাজন) এবং কোষের মৃত্যু চিহ্নিতকারীগুলির পার্থক্যমূলক গতিবিদ্যা (ফসফ্যাটিডিলসারিন এক্সপোজার এবং কোষের ঝিল্লি ব্যাপ্তিযোগ্য করা)। নেক্রোপোটিক কোষ থেকে কোষপতনকে আলাদা করতে ব্যবহার যায় এমন কৌশলগুলির কিছু এই রেফারেন্সগুলিতে পাওয়া যাবে।
বিভিন্ন ধরনের কোষপতনীয় পাথে বিভিন্ন জৈব রাসায়নিক উপাদানের মিশ্র থাকে, যার মধ্যে অনেকগুলি এখনও বোঝা যায় নি। যেহেতু এই পথ কমবেশি ক্রমানুসারে ঘটে, একটি উপাদান অপসারণ বা যোগ করলে অন্যটিতে প্রভাব ফেলে। একটি জীবন্ত জীবের মধ্যে, এটি প্রায়শই রোগ বা ব্যাধি আকারে মারাত্মক প্রভাব ফেলতে পারে। বিভিন্ন কোষপতনীয় পথ পরিবর্তন হয়ে সৃষ্ট প্রতিটি রোগের আলোচনা অযৌক্তিক হবে, তবে সবক্ষেত্রে সাধারণ ধারণা একই: পথের স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপটি এমনভাবে ব্যাহত হয় যে কোষের স্বাভাবিক কোষপতনটি হবার  ক্ষমতা হ্রাস পেতে পারে। এর ফলে এমন একটি কোষ তৈরি হয় যা তার "ব্যবহার-করার তারিখ" পেরিয়ে যায় এবং কোনও ত্রুটিযুক্ত অংশ তার বংশধরের মাঝে প্রতিলিপি করতে এবং ঢুকিয়ে দিতে সক্ষম হয়, যার ফলে কোষটি ক্যান্সারযুক্ত বা অসুস্থ হওয়ার সম্ভাবনা বাড়িয়ে তোলে।
এই ধারণাতি সম্প্রতি বর্ণনা করা একটি উদাহরণ এনসিআই-এইচ ৪৬০ নামে ফুসফুসের ক্যান্সারের তৈরিতে দেখা যায়। এক্স-লিঙ্কযুক্ত নিরোধক কোষপতন প্রোটিন (এক্সআইএপি) এইচ ৪৬০ সেল লাইনের কোষগুলিতে অতি প্রকাশ ঘটে। এক্সআইএপিগুলি ক্যাসপেজ-৯ এর প্রক্রিয়াজাত গঠনের সাথে আবদ্ধ হয় এবং কোষপতনীয় সক্রিয়কারী সাইটোক্রোম সি এর ক্রিয়াকলাপ থামায়, ফলে অত্যধিক প্রকাশ হওয়া প্রপোপটোটিক অ্যাগ্রোনিস্টদের পরিমাণ হ্রাস পায়। ফলস্বরূপ, অ্যান্টি-কোষপতন-সংক্রান্ত এবং প্রোপোপটোটিক প্রভাবকগুলির ভারসাম্য নষ্ট হয় এবং ক্ষতিগ্রস্থ কোষগুলি মারা যাওয়ার সংকেত পাওয়া সত্ত্বেও প্রতিলিপি করতে থাকে। ক্যান্সার কোষগুলিতে কোষপতন নিয়ন্ত্রণে ত্রুটিগুলি প্রায়শই ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর নিয়ন্ত্রণের স্তরে ঘটে। একটি বিশেষ উদাহরণ হিসাবে বলা যায়, ক্যান্সারে ট্রান্সক্রিপশন ফ্যাক্টর এনএফ-κ বি নিয়ন্ত্রণ করা অণুতে ত্রুটি হয়ে প্রতিলিপি নিয়ন্ত্রণের প্রণালী এবং কোষপতনীয় সংকেতের প্রতিক্রিয়া পরিবর্তন করে কোষটিকে তার কলার উপর নির্ভরশীলতা হ্রাস করে। বাহ্যিক বেঁচে থাকার সংকেত থেকে এই স্বাধীনতা ক্যান্সার ছড়িয়ে পড়তে সাহায্য করে।
প্রাণরাসায়নিক কিছু কারণে ডিএনএ ক্ষতিগ্রস্থ হলে টিউমার-দমনকারী প্রোটিন পি৫৩ জমে যায়। এই পথের কিছু অংশে আলফা-ইন্টারফেরন এবং বিটা-ইন্টারফেরন আছে, যা পি৫৩ বংশাণুের প্রতিলিপি ঘটায়, যার ফলে পি৫৩ প্রোটিন স্তর এবং ক্যান্সার কোষের কোষপতন বৃদ্ধি পায়। পি৫৩ কোষটি জি ১ এ কোষ চক্র বন্ধ করে বা ইন্টারফেজকে মেরামত করার সময় দেওয়ার জন্য কোষটিকে প্রতিলিপি তৈরি থেকে বাধা দেয়। তবে বিস্তৃত ক্ষতি হলে এবং মেরামতের প্রচেষ্টা ব্যর্থ হলে এটিকে কোষপতন করে। পি৫৩ বা ইন্টারফেরন বংশাণুগুলির নিয়ন্ত্রণে যে কোনও বিঘ্ন ঘটলে অসম্পূর্ণ কোষপতন এবং সম্ভাব্য টিউমার গঠন হয়।
বেশ কিছু ক্যান্সার, প্রদাহজনিত রোগ এবং ভাইরাল সংক্রমণ থেকে কোষপতন বাধা পেতে পারে। ধারনাবিশ্বাস করা হয়েছিল যে কোষের সংখ্যা বৃদ্ধির কারণে কোষগুচ্ছ জড় হয়, কিন্তু এখন জানা গেছে যে এটি কোষের মৃত্যুর হ্রাসের কারণেও ঘটেছে। এই রোগগুলির মধ্যে সবথেকে বেশি হল ক্যান্সার, অত্যধিক কোষ বিস্তারের রোগ, যা প্রায়শই আইএপি পরিবারের সদস্যদের অত্যধিক প্রকাশ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। ফলস্বরূপ, ক্যান্সার কোষগুলি কোষপতন সম্পর্কে অস্বাভাবিক প্রতিক্রিয়া অনুভব করে: চক্র-নিয়ন্ত্রণকারী বংশাণুগুলি (যেমন পি৫৩, রস বা সি-মাইক) রোগাক্রান্ত কোষগুলিতে রূপান্তরিত বা নিষ্ক্রিয় হয় এবং আরও বংশাণু (যেমন বিসিএল-২) তাদেরকে টিউমারে পরিবর্তন করে। মাইটোকন্ড্রিয়াল শ্বাস প্রশ্বাসের সময় কিছু অ্যাপোপটিক ফ্যাক্টর গুরুত্বপূর্ণ যেমন, ক্যান্সার কোষগুলিতে সাইটোক্রোম সি এর প্যাথলজিকাল কোষপতন নিষ্ক্রিয়তা - ঘন ঘন শ্বাস প্রশ্বাসের বিপাকীয় পরিবর্তনগুলি গ্লাইকোলাইসিসের সাথে সম্পর্কিত ("ওয়ারবার্গ হাইপোথিসিস" নামে পরিচিত একটি পর্যবেক্ষণ)।
হেলা কোষগুলিতে তৈরি প্রোটিন তাতে কোষপতন হতে বাধা দেয়; এই প্রতিরোধমূলক প্রোটিনগুলি রেটিনোব্লাস্টোমা টিউমার-দমনকারী প্রোটিনকে লক্ষ্য করে। এই টিউমার-দমনকারী প্রোটিনগুলি কোষ চক্রকে নিয়ন্ত্রণ করে তবে কোনও দমনমূলক প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ হলে নিষ্ক্রিয় হয়ে যায়। এইচপিভি ই৬ এবং ই৭ হল হিউম্যান পেপিলোমা ভাইরাস দ্বারা প্রকাশিত প্রতিরোধমূলক প্রোটিন, হেলা কোষ থেকে তৈরি হওয়া এইচপিভি জরায়ুতে টিউমার গঠনের জন্য দায়ী। এইচপিভি ই৬ এর কারণে পি৫৩ নিষ্ক্রিয় হয়ে যায়, যা কোষ চক্রকে নিয়ন্ত্রণ করে। এইচপিভি ই৭ রেটিনোব্লাস্টোমা টিউমার দমনকারী প্রোটিনের সাথে আবদ্ধ হয়ে তার কোষ বিভাজন নিয়ন্ত্রণের ক্ষমতাকে সীমাবদ্ধ করে। এই দুটি প্রতিরোধমূলক প্রোটিন কোষপতন বাধা দিয়ে হেলা কোষগুলির অমরত্বের জন্য আংশিকভাবে দায়ী। সিডিভি (ক্যানাইন ডিসটেম্পার ভাইরাস) এই প্রতিরোধক প্রোটিনগুলির উপস্থিতি সত্ত্বেও কোষপতন ঘটাতে পারে। এটি সিডিভির একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্যান্সারবিষয়ক  বিশিষ্ট: এই ভাইরাসটি কাইনিন লিম্ফোমা কোষগুলিকে হত্যা করতে সক্ষম। অনকোপ্রোটিন ই৬ এবং ই৭ তখনো পি৫৩কে নিষ্ক্রিয় করে রেখে দেয় কিন্তু তারা ভাইরাল সংক্রমণের চাপ থেকে ক্যাসপেজগুলির সক্রিয়করণ এড়াতে সক্ষম হয় না। এই ক্যান্সার বিষয়ক বৈশিষ্ট্যগুলি সিডিভি এবং লিম্ফোমা কোষপতনের মধ্যে একটি আসাব্যাঞ্জক যোগ ঘটাতে পারে, যা কাইনিন লিম্ফোমা এবং মানব নন-হজককিন লিম্ফোমা উভয়ের জন্য বিকল্প চিকিৎসার পদ্ধতির বিকাশ ঘটাতে পারে। কোষ চক্রের ত্রুটি কিছু টিউমার কোষে কেমোথেরাপি বা বিকিরণ প্রতিরোধের জন্য দায়ী বলে মনে করা হয়, সুতরাং কোষ চক্রের ত্রুটিগুলি সত্ত্বেও কোষপতনকে প্ররোচিত করতে পারে এমন একটি ভাইরাস ক্যান্সারের চিকিৎসার জন্য কার্যকর হতে পারে।
সংকেতজনিত রোগ থেকে সম্ভাব্য মৃত্যুর জন্য চিকিৎসার প্রধান পদ্ধতিতে রোগাক্রান্ত কোষে কোষপতনের সংবেদনশীলতা বৃদ্ধি বা হ্রাস করান হয়, রোগটি কম বা অতিরিক্ত কোষপতনের কারণে হচ্ছে কি-না তার উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, চিকিৎসার লক্ষ্য হল রোগাক্রান্ত কোষের কোষপতন পুনরুদ্ধার করা এবং অতিরিক্ত কোষের মৃত্যুর সাথে জড়িত রোগগুলির অ্যাপোপটিক প্রান্তিক বৃদ্ধি করা। কোষপতনকে উদ্দীপিত করতে, কেউ ডেথ গ্রাহক লিগ্যান্ডগুলির সংখ্যা বাড়িয়ে তুলতে পারে (যেমন টিএনএফ বা ট্রেল), অ্যান্টি-কোষপতন-সংক্রান্ত বিসিএল-২ পথের বৈরিতা তৈরি করতে পারে, বা ইনহিবিটার (আইএপি) বাধা দেওয়ার জন্য স্ম্যাক মাইমেটিক্স প্রবর্তন করতে পারে। হেরসেপটিন, আইরেসা বা গ্লিভেকের মতো এজেন্টগুলি যুক্ত হয়ে কোষচক্র ঘটা থেকে বিরত রাখতে কাজ করে এবং বৃদ্ধি এবং বেঁচে থাকার বিষয়টি আরও উল্টোদিকে নিয়ে কোষপতন সক্রিয়করণ করে। অবশেষে, পি৫৩-এমডিএম২ কমপ্লেক্সগুলি যুক্ত করে পি৫৩ স্থানচ্যুত করে এবং পি৫৩ পথটি সক্রিয় করে, যার ফলে কোষ চক্র থেমে যায় এবং কোষপতন হয়। মৃত্যুর সংকেত তৈরির পথের বিভিন্ন জায়গায় কোষপতনকে উদ্দীপিত করতে বা বাধা দেওয়ার জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে।
কোষপতন একটি বিভিন্ন ধাপের, বিভিন্ন পথের কোষ মৃত্যু কার্যক্রম যা দেহের প্রতিটি কোষেই অন্তর্নিহিত আছে।. ক্যান্সারে, কোষপতন কোষ-বিভিজনের অনুপাত পরিবর্তন হয়। কেমোথেরাপি এবং ইরেডিয়েশন দ্বারা ক্যান্সার চিকিৎসা প্রাথমিকভাবে কোষপতন প্ররোচিত করে আক্রান্ত কোষগুলিকে হত্যা করে।
অন্যদিকে, কোষের মৃত্যুর নিয়ন্ত্রণ নষ্ট হয়ে যাবার কারণে (অতিরিক্ত কোষপতনের ফলে) স্নায়ুঅবক্ষয়জনিত রোগ, রক্ত রোগ এবং কলার ক্ষতি হতে পারে। এটি লক্ষণীয় যে স্নায়ুগুলি মাইটোকন্ড্রিয়ার শ্বাস প্রশ্বাসের উপর নির্ভর করে, আলঝাইমারস এবং পার্কিনসনের মতো স্নায়ুঅবক্ষয়জনিত রোগগুলিতে তাদের কোষপতন হয় ("বিপরীত ওয়ারবার্গ প্রকল্প" নামে পরিচিত একটি পর্যবেক্ষণ)। তদুপরি, স্নায়ুঅবক্ষয়জনিত রোগ এবং ক্যান্সারের মধ্যে একটি বিপরীত মহামারি সংক্রান্ত কমোরবিডিটি রয়েছে। শরীরে এইচআইভির অগ্রগতি সরাসরি অতিরিক্ত ও অনিয়ন্ত্রিত কোষপতনের সাথে যুক্ত। সুস্থ ব্যক্তিতে, সিডি৪+ লসিকাকোষের সংখ্যা অস্থি মজ্জা দ্বারা উৎপন্ন কোষগুলির সাথে ভারসাম্যপূর্ণ থাকে; তবে, এইচআইভি পজিটিভ রোগীদের ক্ষেত্রে, সিডি৪+ কোষ অস্থি মজ্জায় পুনরায় জন্মাতে অক্ষম হয়ে যাবার কারণে এই ভারসাম্যটি হারিয়ে যায়। আণবিক স্তরে, অতিসক্রিয় কোষপতনটি বিসিএল-২ পরিবারের প্রোটিনকে নিয়ন্ত্রণ করে এমন সংকেত পথে ত্রুটির কারণে হতে পারে। বিআইএম, বা তাদের প্রোটিন ভাঙ্গা হ্রাস পেলে কোষপতনীয় প্রোটিনগুলির অভিব্যক্তি বর্ধিত করে কোষের মৃত্যুর দিকে পরিচালিত করে এবং বিআইএমের অত্যধিক ক্রিয়াকলাপের উপর নির্ভর করে এমন কোষগুলির বেশ কয়েকটি রোগের কারণ হতে পারে। বিআইএম প্রকাশকে দমন করে এমন বিআইএমের প্রোটিন ভাঙ্গা বা বিআইএমের বর্ধিত প্রোটিন ভাঙ্গার মাধ্যমে ক্যান্সার কোষগুলি কোষপতন থেকে বাঁচতে পারে।
চিকিৎসার লক্ষ্য হল নির্দিষ্ট ক্যাসপেজগুলির কাজ বাধা দেওয়া। অবশেষে, এটিকে প্রোটিন কাইনেজ দুটি পথের মাধ্যমে কোষের বেঁচে থাকা অগ্রসর করে। এটিকে ফসফরিলেট হয়ে বিএডকে বাধা দেয় (একটি বিসিএল-২ পরিবারের সদস্য), যার ফলে বিএড ১৪-৩-৩ স্ক্যাফোল্ডের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, যার ফলে বিসিএল বিচ্ছিন্ন হয় এবং এইভাবে কোষ বেঁচে থাকে। এটিকে আইকেকেαকেও সক্রিয় করে, যা এনএফ-κ বি সক্রিয়করণ এবং কোষ বেঁচে থাকার দিকে পরিচালিত করে। সক্রিয় এনএফ-κ বি বিসিএল-২ এর মতো অ্যান্টি-কোষপতন-সংক্রান্ত বংশাণুগুলির অভিব্যক্তি ঘটায়, যার ফলে কোষপতন বাধা পায়। এনএফ-κ বি কে কোষের ব্যবহার করা উদ্দীপনা এবং ধরনের উপর নির্ভর করে অ্যান্টিয়াপোপটোটিক এবং প্রোপোপটোটিক উভয় ভূমিকাতেই দেখা গেছে।
এইডসে এইচআইভি (মানব প্রতিরক্ষার অভাব সৃষ্টিকারী ভাইরাস) সংক্রমণে সিডি৪+ টি-সহায়ক লসিকাকোষগুলি এমনভাবে হ্রাস পায় যা শরীরের অস্থিমজ্জা পুনরায় দ্রুত পূরণ করতে পারে না, যার ফলে একটি দুর্বল প্রতিরোধ ব্যবস্থা তৈরি হয়। টি-সহায়ক কোষগুলি হ্রাস পাচ্ছে এমন একটি প্রক্রিয়া হল কোষপতন, যা এক শ্রেণি জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়ার ফলাফল:
কোষগুলি ভাইরাল সংক্রমণের প্রত্যক্ষ পরিণতি হিসাবেও মারা যেতে পারে। এইচআইভি-১ এর প্রকাশের মধ্যে টিউবুলার কোষ জি২/এম আটক এবং কোষপতনকে ঘটে। এইচআইভি থেকে এইডসে অগ্রগতি তাৎক্ষণিকভাবে হয় না; সিডি৪+ লসিকাকোষের প্রতি এইচআইভির সাইটোটক্সিক ক্রিয়াকলাপে যদি রোগীর সিডি৪+ কোষের সংখ্যা ২০০ এর নিচে নেমে গেলে তাকে এইডস হিসাবে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়।
জাপানের কুমামোটো বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা ভাইরাস আক্রান্ত কোষগুলিতে এইচআইভি নির্মূল করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছেন, যার নাম "লক-ইন এবং কোষপতন"। এইচআইভি প্রোটিন পিআর৫৫গ্যাগ এর সাথে আবদ্ধ করার জন্য সংশ্লেষিত যৌগ হেপ্টানোয়েলফসফ্যাটিডিল এল-ইনোসাইটল পেন্টাকিসফোফেট (বা এল-হিপ্পো) ব্যবহার করে তারা ভাইরাসের প্রকাশ থামাতে সক্ষম হয়েছিল। ভাইরাসের প্রকাশ দমন করার মাধ্যমে গবেষকরা কোষে এইচআইভি ভাইরাসকে ফাঁদে ফেলে কোষটিকে কোষপতন (প্রাকৃতিক কোষের মৃত্যু) করাতে সক্ষম হন। সহযোগী অধ্যাপক মিকাকো ফুজিটা বলেছেন যে এইচআইভি রোগীরা এখনও এই পদ্ধতি পায়নি কারণ এইচআইভি থেকে সম্পূর্ণ পুনরুদ্ধারের দিকে পরিচালিত করার জন্য গবেষণা দলকে বর্তমানে এই "লক-ইন এবং কোষপতন" পদ্ধতির সাথে বিদ্যমান ড্রাগ থেরাপির সংমিশ্রণের বিষয়ে আরও গবেষণা করতে হবে।
যখন কোনও জীবের এক বা একাধিক কোষ ভাইরাস দ্বারা সংক্রামিত হয়, যার ফলে কোষপতন ঘটে ও কোষের মৃত্যু ঘটে। কোষগুলির স্বাভাবিক বিকাশের জন্য এবং কোষ চক্রের পরিপক্কতার জন্য জীবের কোষের মৃত্যু প্রয়োজনীয়। কোষের নিয়মিত ক্রিয়াকলাপ বজায় রাখার জন্যেও এটি গুরুত্বপূর্ণ।
যখন কোনও জীবের এক বা একাধিক কোষ ভাইরাস দ্বারা সংক্রামিত হয়, যার ফলে কোষপতনের আনয়ন ঘটে ও কোষের মৃত্যু ঘটে। কোষগুলির স্বাভাবিক বিকাশের জন্য এবং কোষ চক্রের পরিপক্কতার জন্য জীবের কোষের মৃত্যু প্রয়োজনীয়। কোষের নিয়মিত ক্রিয়াকলাপ বজায় রাখার জন্যেও এটি গুরুত্বপূর্ণ।
ভাইরাসগুলি আক্রান্ত কোষগুলির কোষপতন বিভিন্নভাবে ট্রিগার করতে পারে:
ক্যানাইন ডিসটেম্পার ভাইরাস (সিডিভি) কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের কোষপতন এবং ভিভো এবং ভিট্রোতে সংক্রামিত কুকুরের লিম্ফয়েড টিস্যু হিসাবে পরিচিত। সিডিভি দ্বারা সৃষ্ট কোষপতন সাধারণত বহির্মুখী পথের মাধ্যমে হয়, যা কোষের কার্যকলাপ ব্যাহত করে এমন ক্যাসপেজগুলি সক্রিয় করে এবং শেষ পর্যন্ত কোষের মৃত্যুর দিকে পরিচালিত করে। সাধারণ কোষগুলিতে, সিডিভি প্রথমে ক্যাসপেজ-৮ সক্রিয় করে, যা ঘাতক প্রোটিন ক্যাসপেজ-৩ এর বাধাদানকারী প্রোটিন হিসাবে কাজ করে। যাইহোক, হেলা কোষগুলিতে সিডিভি দ্বারা প্ররোচিত কোষপতন অগ্রণী প্রোটিন ক্যাসপেজ-৮ এর সাথে জড়িত না। সিডিভি দ্বারা সৃষ্ট হেলা কোষের কোষপতন ভেরো কোষের থেকে আলাদা প্রক্রিয়া অনুসরণ করে। ক্যাসপেজ ক্যাসকেডের এই পরিবর্তনটি পরামর্শ দেয় যে সিডিভি অগ্রণী ক্যাসপেজ-৮ এর প্রয়োজনীয়তা ছাড়াই অভ্যন্তরীণ পথের মাধ্যমে কোষপতনকে প্ররোচিত করে। ঘাতক প্রোটিন ক্যাসপেজ ক্যাসকেড এর পরিবর্তে ভাইরাস সংক্রমণ দ্বারা সৃষ্ট অভ্যন্তরীণ উদ্দীপনা দ্বারা সক্রিয় হয়।
ওরোপচে ভাইরাস (ওআরওভি) বুনাভিরিদে পরিবারে পাওয়া যায়। বুনাভিরিডে গোত্রের পরিবারে কোষপতনের গবেষণা ১৯৯৬ সালে শুরু হয়েছিল, যখন দেখা গেছে যে লা ক্রস ভাইরাস শিশু হ্যামস্টারগুলির কিডনি কোষগুলিতে এবং শিশু ইঁদুরের মস্তিষ্কে কোষপতন ঘটিয়েছিল হয়েছিল।
ওআরওভি হল এমন একটি রোগ যা মানুষের মধ্যে কামড়ে ধরে এমন মিজ (কুলিকয়েডস প্যারেনসিস) দ্বারা সংক্রামিত হয়। এটি জুনোটিক আরবোভাইরাস হিসাবে উল্লেখ করা হয় এবং জ্বর ভাবাপন্ন অসুস্থতার কারণ হয়, যেখানে ওরোপচে জ্বর নামে পরিচিত হঠাৎ জ্বর শুরু হয়।
ওরোপচে ভাইরাস কোষের ফলনে বিঘ্ন ঘটায় - কোষগুলি যা স্বতন্ত্র এবং নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে ফলন করা হয়। এর একটি উদাহরণ হেলা কোষগুলিতে দেখা যায়, যার মাধ্যমে সংক্রামিত হওয়ার পরপরই কোষগুলি হ্রাস পেতে শুরু করে।
জেল ইলেক্ট্রোফোরেসিস ব্যবহার করে দেখা যায় যে ওআরওভি হেলা কোষগুলিতে ডিএনএ বিভাজন করে। এটি উপ/জি১ কোষের সংখ্যার গণনা, পরিমাপ এবং বিশ্লেষণ করে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। যখন এইচএলএ কোষগুলি ওআরওভিতে সংক্রামিত হয়, তখন সাইটোক্রোম সি মাইটোকন্ড্রিয়ার ঝিল্লি থেকে কোষের সাইটোসোলে প্রকাশিত হয়। এই ধরনের মিথষ্ক্রিয়ার মাধ্যমে দেখা যায় যে কোষপতন একটি অভ্যন্তরীণ পথের মাধ্যমে সক্রিয় হয়।
ওআরওভি এর মধ্যে কোষপতন হওয়ার জন্য, ভাইরাল আনকোটিং, ভাইরাল অভ্যন্তরীণকরণ এবং কোষগুলির প্রতিলিপি প্রয়োজনীয়। কিছু ভাইরাসে কোষপতন বহির্মুখী উদ্দীপনা দ্বারা সক্রিয় হয়। যাইহোক, গবেষণা প্রমাণ করেছে যে ওআরওভি সংক্রমণের ফলে অন্তঃকোষীয় উদ্দীপনা মাধ্যমে কোষপতন সক্রিয় হয় এবং মাইটোকন্ড্রিয়াকে জড়িত করে।
অনেক ভাইরাস প্রোটিনকে সংকেতায়িত করে যা কোষপতনকে বাধা দিতে পারে। বেশ কয়েকটি ভাইরাস বিসিএল-২ এর ভাইরাল হোমোলজগুলি এনকোড করে। এই হোমোলজগুলি বাকস এবং বাক এর মতো প্রোপোপটোটিক প্রোটিনকে বাধা দিতে পারে যা কোষপতন সক্রিয়করণের জন্য প্রয়োজনীয়। ভাইরাল বিসিএল-২ প্রোটিনের উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে এপস্টাইন-বার ভাইরাস বিএইচআরএফ ১ প্রোটিন এবং অ্যাডেনোভাইরাস ই১ বি১৯ কে প্রোটিন। কিছু ভাইরাস ক্যাসপেজ বাধাদানকারীদের প্রকাশ করে যা ক্যাসপেজ ক্রিয়াকলাপকে বাধা দেয় এবং এর উদাহরণ হল কাউপক্স ভাইরাসের সিআরএমএ প্রোটিন। যদিও বেশ কয়েকটি ভাইরাস টিএনএফ এবং ফাসের প্রভাবগুলিকে বন্ধ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, মাইক্সোমা ভাইরাসগুলির এম-টি২ প্রোটিন টিএনএফকে টিএনএফ গ্রাহককে আবদ্ধ করা এবং প্রতিক্রিয়া প্ররোচিত করা থেকে বিরত রাখতে পারে। ফলস্বরূপ, অনেক ভাইরাস পি৫৩ ইনহিবিটারগুলি প্রকাশ করে যা পি৫৩ কে আবদ্ধ করতে পারে এবং এর ট্রান্সক্রিপশনাল ট্রান্সসক্রিয়করণ ক্রিয়াকলাপকে বাধা দিতে পারে। ফলস্বরূপ, পি৫৩ কোষপতনকে প্ররোচিত করতে পারে না, কারণ এটি প্রোপোপটোটিক প্রোটিনগুলির প্রকাশকে প্ররোচিত করতে পারে না। অ্যাডেনোভাইরাস E1B-55K প্রোটিন এবং হেপাটাইটিস বি ভাইরাস এইচবিএক্স প্রোটিন ভাইরাল প্রোটিনগুলির উদাহরণ যা এই জাতীয় কাজ সম্পাদন করতে পারে।
ভাইরাসগুলি সংক্রমণের পরবর্তী পর্যায়ে কোষপতন থেকে অক্ষত থাকতে পারে। এগুলি কোষপতনজনিত বস্তুতে পাঠানো যেতে পারে যা মৃত্যুগামী কোষের পৃষ্ঠ থেকে দূরে সরে যায় এবং ভক্ষককোষ দ্বারা তারা জড়িত থাকার কারণে হোস্ট প্রতিক্রিয়া শুরু করতে বাধা দেয়। এটি ভাইরাসের প্রসারে সাহায্য করে।
উদ্ভিদে পরিকল্পিত কোষের মৃত্যুর সাথে প্রাণীর কোষপতনের অনেকগুলি আণবিক মিল রয়েছে, তবে এদের মধ্যে পার্থক্যও রয়েছে। উল্লেখযোগ্য পার্থক্য হল উদ্ভিদকোষের একটি কোষ প্রাচীরের উপস্থিতি এবং মৃত কোষের টুকরোগুলি সরিয়ে দেবার জন্য অনাক্রম্যতন্ত্রের অনুপস্থিতি। অনাক্রম্য প্রতিক্রিয়া পরিবর্তে, মরা কোষ নিজেকে ভেঙে ফেলার জন্য পদার্থগুলিকে সংশ্লেষ করে এবং কোষটি মারা যাওয়ার সাথে সাথে ফেটে যায় এমন একটি শূন্যস্থানে রাখে। এই পুরো প্রক্রিয়াটি কোষপতনের সাথে সাদৃশ্যযুক্ত কিনা এবং কোষপতন নামটি ব্যবহার করবে কি না (আরও সাধারণ পরিকল্পিত কোষের মৃত্যুর বিপরীতে) তা অস্পষ্ট।
ক্যাসপেজগুলির বৈশিষ্ট্যটি ক্যাসপেজ নিরোধক তৈরি করার সুযোগ দিয়েছে, যা কোনও কোষীয় প্রক্রিয়াতে সক্রিয় ক্যাসপেজগুলি জড়িত কিনা তা নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই নিরোধকগুলি ব্যবহার করে আবিষ্কার করা হয়েছে যে ক্যাসপেজ সক্রিয়করণ ছাড়াই কোষপতনের মত কোনও অঙ্গসংস্থান প্রদর্শন করার সময় কোষগুলি মারা যেতে পারে। পরবর্তী গবেষণাগুলি এই ঘটনাকে মাইটোকন্ড্রিয়া থেকে এআইএফ (কোষপতন-ইন্ডাকিং ফ্যাক্টর) এর নিঃসরণ এবং এর এনএলএস (পারমাণবিক স্থানীয়করণ সংকেত) দ্বারা মধ্যস্থতার নিউক্লিয়াসে ট্রান্সলোকেশনকে যুক্ত করে। মাইটোকন্ড্রিয়ার ভিতরে, এআইএফ অভ্যন্তরীণ ঝিল্লিতে আটকে থাকে। নিঃসরণ হতে, প্রোটিনটি ক্যালসিয়াম নির্ভর ক্যালপাইন প্রোটিয়েজ দ্বারা ভাঙে।