Апоптоз
Проліферація клітин і апоптоз
Кількість клітин в тканини регулюється двома процесами – пролиферацией клітин і “програмованої, або фізіологічної, загибеллю клітин” (апоптозом). Обидва процеси в організмі знаходяться під контролем стимулюючих або інгібуючих факторів, які присутні в розчинній формі або експресуються на поверхні сусідніх клітин.
Апоптоз – генетично запрограмована загибель клітин, яка призводить до “акуратною” розбиранні і видаленню клітин. Морфологічними ознаками цього активного процесу є зміни клітинної мембрани (“отшнуровиванія” бульбашок, так званих апоптотичних тілець), розпад клітинного ядра, ущільнення хроматину і фрагментація ДНК. Клітини, які зазнали апоптозу, розпізнаються макрофагами і іншими фагоцитуючими клітинами і швидко елімінуються Дуже важливо те, що при апоптозу не розвивається запальний процес. Інший вид загибелі клітин, некроз, відрізняється від апоптозу тим, що він розвивається в результаті пошкодження клітинної мембрани хімічними агентами або фізичними факторами. При некрозі пошкоджені клітини набухають, а потім лизируются; при цьому часто розвивається запальний процес. За допомогою апоптозу здійснюється регуляція об’єму або, точніше, кількості клітин в тій чи іншій тканині. Особливо це стосується швидко проліферуючих клітин, таких, як клітини кровотворної системи або гепатоцити печінки. За допомогою апоптозу організм позбавляється від непотрібних, або “відпрацьованих”, клітин, наприклад під час ембріонального розвитку, при формуванні нервової системи і при імунній відповіді. Шляхом апоптозу елімінуються трансформовані клітини, наприклад при канцерогенної дегенерації, вірусної інфекції або незворотному пошкодженні ДНК в разі опромінення. Прикладом апоптозу є лущення шкіри при сонячному засмагу.
Б. Регуляція апоптозу
Апоптоз запускається зовнішніми сигналами, які використовують різні сигнальні шляхи, більшість цих шляхів дійсно запускають апоптоз, проте деякі шляхи його блокують.
Фактор некрозу пухлин [α-ФНП (TNFα), див. Рис. 379] зв’язується з ФНО-рецептором першого типу і запускає апоптоз. Центральне місце в регуляції апоптозу належить цістеінового Протеиназа (див. С. 178), родинним інтерлейкін-1β-конвертази (ІК). Припускають, що активація цих протеїназ через ФНО-рецептор відбувається як багатоступеневий процес білок-білкового взаємодії. ІЧ-подібні протеїнази специфічним чином розщеплюють полі – (АДФ-рибози) – полімераза (ПАРП), білки sn-рібонуклеопротєїдних комплексу, ламін (білок ядерної мембрани) та інші білки. Ці змінені за рахунок протеолізу білки запускають процес апоптозу.
Аналогічним шляхом реалізується сигнал від Fas-ліганда, білка клітинної мембрани сусідніх клітин. Fas-ліганд у вигляді тримера зв’язується з Fas-рецептором. Потім, за аналогією з ФНО-рецептором, сигнал передається на цистеїнові протеїнази. Для ФНО – і Fas-специфічних рецепторів характерно, що вони активуються шляхом утворення олігомерів.
Джерелом сигналу може бути і клітинне ядро. Так, білок р53, продукт онко-супрессорного гена (див. Рис. 385), який теж активує цистеїнових протеїнази, може бути активований допомогою нерепарабельного розриву ДНК (DNA). Утрата кліткою білка p53 веде до підвищеної швидкості росту пухлини.
Сигналам, які активують апоптоз, протистоять інші сигнали, що блокують апоптоз. Таким сигналом може бути білок bcl-2 або споріднені білки Ген цього білка присутній в геномі деяких вірусів. За допомогою продукту цього гена віруси перешкоджають передчасної загибелі клітини-хазяїна допомогою апоптозу.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)