Apoptoosireitit ovat automaattisia biologisia järjestelmiä, joita organismi käyttää tuhoamaan geneettisesti vaurioituneita tai muuttuneita soluja prosessin nimeltä ohjelmoitu solukuolema. Saavuttaakseen apoptoosin, joka tarkoittaa kirjaimellisesti “putoamista”, organismi käyttää yhtä kahdesta tunnetusta apoptoosireitistä: sisäistä ja ulkoista. Kun vaurioitunut solu on aktivoinut, molemmat nämä reitit käyttävät entsyymejä solun proteiinirakenteen hajottamiseen ja purkavat solun kemiallisella tasolla. Käyttämällä apoptoosireittejä organismi voi päästä eroon vaurioituneista soluista ennen kuolion alkamista tai tiettyjen syöpäsolujen tapauksessa ennen kuin solu voi levitä aiheuttaen lisävahinkoja.
Luontaisen apoptoosin polkuja voidaan ajatella solun itsetuhoisena järjestelmänä. Luontainen apoptoosi alkaa solun sisältä, kun se vaurioituu fyysisesti tai stressaantuu jollakin muulla tavalla, kuten hypoksiasta tai sairaudesta. Kun näin tapahtuu, vauriot vapauttavat tiettyjä normaalisti stabiileja proteiineja, muuttuvat epävakaiksi ja laukaisevat apoptoosiprosessin aktivoimalla solun DNA: ssa geenejä, jotka luovat apoptoosientsyymejä. Nämä entsyymit hyökkäävät sitten solun mitokondrioiden DNA: han, tuhoavat sen kokonaan ja vapauttavat vielä enemmän proteiineja ja entsyymejä, jotka hajoavat edelleen solua. Ilman DNA: taan solu ei voi enää tuottaa tai suorittaa muita toimintoja kuin hajottaa itsensä kemiallisesti.
Ulkoiset apoptoosireitit aktivoituvat solun ulkopuolella, kun muut organismin järjestelmät ovat päättäneet, että solun on kuoltava, yleensä uusien tai erilaisten solujen kasvun tieltä. Ulkoinen apoptoosi voidaan laukaista kahdella tavalla: kemiallisella aktivoinnilla tai tietyillä rasituksilla, kuten altistumisella säteilylle. Kemiallisessa aktivoinnissa organismi vapauttaa kemiallisia yhdisteitä, jotka kiinnittyvät soluun, käyttämällä soluseinän reseptoreita, joita kutsutaan ”kuoleman reseptoreiksi”. Näiden reseptorien aktivointi laukaisee sitten solun sisäisen apoptoosiprosessin tuhoamaan solun. Stressiin liittyvässä ulkoisessa apoptoosissa säteily ja kemikaalit, joita käytetään tiettyjen syöpien hoidossa, tekevät mitokondrioiden DNA: sta läpäisevän, mikä mahdollistaa apoptoosireitin proteiinien ja entsyymien vapautumisen tuhoamalla solun.
Vaikka apoptoosireitit on suunniteltu hyödyksi organismille, jotkut muut organismit, kuten virukset, ovat sopeutuneet käyttämään niitä. Monet virukset voivat tunkeutua soluun ja deaktivoida solun luontaiset apoptoosireitit, kun ne lisääntyvät solun sisällä, joka on piilotettu turvallisesti organismin immuunijärjestelmältä. Muut virukset, kuten HIV, voivat luoda kemikaaleja, jotka heikentävät tai laukaisevat apoptoosia immuunijärjestelmän soluissa, tuhoamalla ne ja estämällä niitä torjumasta virusta.