Апоптоз

В 70-е годы ХХ века получило развитие учение о программируемой гибели клеток — апоптозе как физиологическом явлении. С тех пор были описаны и другие многочисленные формы клеточной гибели. Для их систематизации был даже создан Номенклатурный комитет по клеточной гибели NCCD — Nomenclature Committee on Cell Death. Введено понятие «регулируемая смерть клетки»

Фазы апоптоза

Процесс апоптоза можно условно разделить на три фазы:

1.Сигнальную (индукторную)

2.Эффекторную

3.Деградационную (фаза экзекуции или деструкции).

Сигнальная фаза

Инициация апоптоза может происходить посредством внешних (внеклеточных) или внутриклеточных факторов.

•Рецептор-зависимый сигнальный путь. Процесс апоптоза начинается со взаимодействия специфических внеклеточных лигандов с рецепторами клеточной гибели, экспрессирован­ ными на поверхности клеточной мембраны.

•Митохондриальный сигнальный путь реализуется в резуль­ тате выхода апоптогенных белков из межмембранного про­ странства митохондрий в цитоплазму клетки.

Эффекторная фаза

Эта фаза характеризуется активацией каскада белков-эффекторов и регулирующих их белков-модуляторов. Основными эффекторами апоптоза являются каспазы. В процессе активации они запускают каспазный каскад: сложно переплетенные цепочки взаимодействий инициирующих и эффекторных каспаз.

Действие каспаз-эффекторов осуществляется с учетом по крайней мере трех механизмов:

Механизм 1 — инактивация белков, которые защищают живую клетку от апоптоза. Уменьшение количества этого белка индуцирует развитие апоптоза.

Механизм 2 — непосредственное разрушение клеточных структур, например ядерных белков — ламинов, которые формируют жесткие полимерные белковые структуры, соединенные по принципу «голова−хвост», находящиеся под ядерной мембраной и вовлекаемые в организацию хроматина. При апоптозе каспазы вызывают деструкцию ламинов, что сопровождается конденсацией хроматина и способствует прикреплению его к внутренней поверхности ядерной мембраны.

Механизм 3 — дерегуляция белков отщеплением их регуляторной и каталитической субъединиц, в результате чего такие белки теряют свою функцию. Например, инактивируются белки, вовлеченные в репарацию ДНК, белки, отвечающие 67 Проблема повреждения в физиологии и патологии за структурную организацию хроматина, белки, отвечающие за сплайсинг мРНК, белки, отвечающие за репликацию и т. д.

Деградационная фаза

Итогом программируемой клеточной гибели вне зависимости от изначального инициирующего воздействия является деградация клетки путем фрагментации на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной.

Фрагменты погибшей клетки обычно очень быстро (в среднем за 90 минут) фагоцитируются макрофагами либо соседними клетками, минуя развитие воспалительной реакции.

Виды клеточной гибели

1.Апоптоз

2.Кератинизация

3.Некроз

4.Аутофагия

5.Аноикис

6.Параптоз

7.Пироптоз

8.Паранекроз

9.Клеточный канибализм

10.Валлеровское перерождение

11.Нетоз

12.Митотическая катострофа

•Некроз или ПКС III типа — гибель клетки, сопровождающаяся необратимым прекращением ее жизнедеятельности. Некроз может быть следствием прямого действия повреждающего фактора, завершающим этапом дистрофий и дисплазий, а может быть вариантом запрограммированной клеточной гибели

Вкачестве последней приводят некроз с повышенной митохондриальной проницаемостью (МРТ опосредованный некроз) в ответ на сильный окислительный­ стресс и цитозольную перегрузку

Аутолиз

Аутолиз (autolysis, греч. аutо — сам, lysis — разложение, распад, син. — самопереваривание) или ПКС II типа — распад клеток и тканей организма под влиянием содержащихся в них гидролитических ферментов.

В процесс лизиса поврежденной клетки, помимо ее собственных ферментов, могут включаться и другие неповрежденные клетки — фагоциты, микроорганизмы. Тогда говорят о гетеролитическом разрушении или

гетерофагии.

• Нетоз (англ. NETosis) — вид клеточной гибели нейтрофилов, эозинофилов, тучных клеток и базофилов, при которой имеет место выброс деконденсированного хроматина, связанного с гистонами белками и внутриклеточными гранулами с образованием так называемых «нейтрофильных ловушек» (neutrorophil extracellular traps — NET).