Апоптоз и некроз тканей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Апоптоз

Апоптоз - программированная клеточная гибель, энергетически зависимый, генетически контролируемый процесс, который запускается специфическими сигналами и избавляет организм от ослабленных, ненужных или повреждённых клеток. Ежедневно, примерно около 5% клеток организма подвергаются апоптозу, а их место занимают новые клетки. В процессе апоптоза клетка исчезает бесследно в течение 15-120 минут.

Апоптоз - это биохимически специфический тип гибели клетки, который характеризуется активацией нелизосомных эндогенных эндонуклеаз, которые расщепляют ядерную ДНК на маленькие фрагменты. Морфологически апоптоз проявляется гибелью единичных, беспорядочно расположенных клеток, что сопровождается формированием округлых, окруженных мембраной телец (“апоптотические тельца”), которые тут же фагоцитируются окружающими клетками. Это энергозависимый процесс, посредством которого удаляются нежелательные и дефектные клетки организма. Он играет большую роль в морфогенезе и является механизмом постоянного контроля размеров органов. При снижении апоптоза происходит накопление клеток, пример - опухолевый рост. При увеличении апоптоза наблюдается прогрессивное уменьшение количества клеток в ткани, пример - атрофия.

Апоптоз - это механизм гибели клеток, который имеет ряд биохимических и морфологических отличий от некроза.

Наиболее четко морфологические признаки выявляются при электронной микроскопии.

Можно отметить следующие основные аспекты, характерные для развития апоптоза.

Сравнительная характеристика апоптоза и некроза

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сжатие клетки. Клетка уменьшается в размерах; цитоплазма уплотняется; органеллы, которые выглядят относительно нормальными, располагаются более компактно.

Предполагается, что нарушение формы и объема клетки происходит в результате активации в апоптотических клетках трансглютаминазы. Этот фермент вызывает прогрессивное образование перекрестных связей в цитоплазматических белках, что приводит к формированию своеобразной оболочки под клеточной мембраной, подобно ороговевающим клеткам эпителия.

Конденсация хроматина. Это наиболее характерное проявление апоптоза. Хроматин конденсируется по периферии, под мембраной ядра, при этом образуются четко очерченные плотные массы различной формы и размеров. Ядро же может разрываться на два или несколько фрагментов. Механизм конденсации хроматина изучен достаточно хорошо. Он обусловлен расщеплением ядерной ДНК в местах, связывающих отдельные нуклеосомы, что приводит к развитию большого количества фрагментов, в которых число пар оснований делится на 180-200. При электрофорезе фрагменты дают характерную картину лестницы. Эта картина отличается от таковой при некрозе клеток, где длина фрагментов ДНК варьирует. Фрагментация ДНК в нуклеосомах происходит под действием кальций чувствительной эндонуклеазы. Эндонуклеаза в некоторых клетках находится постоянно (например, в тимоцитах), где она активируется появлением в цитоплазме свободного кальция, а в других клетках синтезируется перед началом апоптоза. Однако еще не установлено, каким образом после расщепления ДНК эндонуклеазой происходит конденсация хроматина.

Формирование в цитоплазме полостей и апоптотических телец. В апоптотической клетке первоначально формируются глубокие впячивания поверхности с образованием полостей, что приводит к фрагментации клетки и формированию окруженных мембраной апоптотических телец, состоящих из цитоплазмы и плотно расположенных органелл, с или без фрагментов ядра.

Фагоцитоз апоптотических клеток или телец осуществляется окружающими здоровыми клетками, или паренхиматозными, или макрофагами. Апоптотические тельца быстро разрушаются в лизосомах, а окружающие клетки либо мигрируют, либо делятся, чтобы заполнить освободившееся после гибели клетки пространство.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Caspases - cysteinyl aspartate-specific proteinases

Пути включения апоптоза

Апоптоз, включаемый рецепторами плазматической мембраны (Fas-рецептор);

Апоптоз, включаемый митохондриальными белками (цитохром с, APAF-1, AIF);

Апоптоз, зависимый от ЭПР;

Апоптоз, включаемый гранзимом В цитотоксических Т-лимфоцитов;

Апоптоз, включаемый RGD-пептидами.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Фотография хроматограммы апоптозной ДНК:

апоптоз некроз клеточный патология

«апоптозная лесенка» фрагментов ДНК после запрограммированной гибели клетки

Основные субстраты эффекторных каспаз:

- ингибитор ДНКазы - ICAD- ингибитор caspase-activated DNАase;

- поли(АДФ-рибозо)полимераза - ПАРП;

- белки цитоскелета - ламины, актин, фодрин, кератины, а также фермент гельдолин;

- белки-регуляторы деления клетки - р21, р27 (подавляют активность циклинзависимых киназ) и др.;

- антиапоптозные белки семейства Всl-2, белки IAP

- ядерные факторы транскрипции;

- белки, участвующие в межклеточной сигнализации.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зависимый от Fas-рецептора апоптоз клетки-мишени при действии Т-киллера.

Основные физиологические функции ПКС:

1) обеспечение программы индивидуального развития организма (онтогенеза) и дифференцировки клеток,

2) поддержание тканевого гомеостаза,

3) защита от патогенов.

Патологии, связанные с нарушением апоптоза

1. Заболевания, обусловленные усилением ПКС:

Болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, ишемические повреждения (инсульт, инфаркт миокарда, реперфузионные осложнения, цирроз печени, СПИД, гастрит и язва желудка (вызываемые Helicobacter pilori);

2. Заболевания, обусловленные подавлением ПКС:

рак, некоторые аутоиммунные заболевания (красная волчанка, бронхиальная астма), некоторые вирусные (герпесные, аденовирусные) и бактериальные инфекции (туберкулез), шизофрения.

Размещено на Allbest.ru