Некроз. Апоптоз. Атрофия.
Смерть клетки может происходить двумя путями - путем апоптоза и путем некроза.
Апоптоз - это генетически регулируемая (контролируемая) гибель клеток, активный процесс, при котором приводит удаление погибшей клетки из ткани. Посредством апоптоза удаляются нежелательные и дефектные клетки организма.
Этот вид смерти клеток имеет ряд отличительных биохимических и морфологических признаков от некроза. Апоптоз част в патологии, развивается при таких же причинах, что и некроз и интенсивность апоптоза такая же, что и некроза. При апоптозе активизируются нелизосомальные эндогенные эндонуклеазы, которые расщепляют ядерную ДНК на мелкие фрагменты. Посредством апоптоза удаляются нежелательные и дефектные клетки организма. Велика его роль в морфогенезе, он является одним из механизмов постоянного контроля размера органов. При снижении апоптоза - накапливаются клетки (например, при опухолевом росте), при усилении апоптоза - прогрессивно уменьшается количество клеток, например при атрофии.
Причинами апоптоза: могут быть ионизирующая радиация, вирусы, различные лекарственные препараты - цитостатики, кортикостероиды, гормоны и др..
Морфология апоптоза.
При апоптозе наблюдаются отличительные морфологические признаки, выявляемые на светооптическом и электронномикроскопическом уровнях. При обычной окраске препаратов гематоксилин-эозином наблюдаем, что происходит уменьшение в объеме клетки, с более интенсивной окраской цитоплазмы, конденсация хроматина под ядерной оболочкой и формирование апоптотических телец, которое происходит довольно быстро, затем также быстро они фагоцитируются макрофагами или соседними клетками, и на гистологических препаратах апоптоз обнаруживается в тех случаях, когда он значительно выражен. Апоптоз в отличие от некроза никогда не сопровождается воспалительной реакцией, что в свою очередь затрудняет его выявление в препаратах. Более четкие морфологические признаки апоптоза можно выявить при электоронномикроскопическом исследовании препаратов.
Для апоптотических клеток характерно:
1. сжатие клетки, уменьшение ее в объеме - цитоплазма уплотняется.
2. конденсация хроматина - он конденсируется под мембраной ядра, образуя четко очерченные плотные массы различной формы и размеров. Ядро может разрываться на фрагменты.
3. формирование в цитоплазме апоптотических телец и полостей - образуются глубокие впячивания поверхности с образованием полостей, происходит фрагментация клетки с формированием окруженных мембраной апоптотических телец.
4. фагоцитоз апоптотических клеток происходит окружающими нормальными клетками, или паренхиматозными, или макрофагами.
Апоптоз принимает участие в физиологических и патологических процессах:
1. запрограммированное разрушение клеток во время эмбриогенеза.
2. гормон-зависимая инволюция органов у взрослых, например при отторжении эндометрия у женщин во время менструального цикла, атрезия фолликулов в яичниках в менопаузе, регрессия молочной железы после прекращения лактации.
3. гибель отдельных клеток в опухолях, при регрессии опухоли, но и при активно растущей опухоли.
4. гибель клеток иммунной системы, как В-, так и Т-лимфоцитов, например при инволюции тимуса гибель Т-клеток.
5. гибель паренхимы органа - при обтурации выводных протоков в поджелудочной или слюной железах.
6. гибель клеток, вызванная действием цитотоксических Т-клеток.
7. при некоторых вирусных заболеваниях - при вирусном гепатите, в печени обнаруживаются фрагменты апоптотических клеток как тельца Каунсильмана.
Как было сказано выше апоптоз это генетически контролируемая, регулируемая гибель клеток, которая может возникать под действием как внешних факторов, так и внутренних.
В настоящее время определено большое количество генов, которые кодируют вещества, необходимые для регуляции апоптоза.
К внешним факторам регуляции апоптоза относят многие внешние факторы, при действии которых происходит повреждение ДНК клетки. Целый ряд генов регулируют этот процесс, большую роль играют ген супрессии опухолей р53, вирусные инфекции.
К ингибиторам апоптоза относят факторы роста, половые стероидные гормоны, bcl-2, bcl-xL, Mcl-1, аденовирусный Е1В 19К, Эпштейн-Барр -вирусный ВHRF1 белки, р53 мутационный.
К активаторам апоптоза относят ген р53-дикий, bax, bac и другие.
Жизнеспособность клеток зависит от соотношения активаторов и ингибиторов апоптоза. Снижение апоптоза может наблюдаться, например, при недостатке р53 или избытке bcl-2 происходит накопление клеток, что может наблюдаться в некоторых опухолях. При некоторых аутоиммунных заболеваниях происходит нарушение апоптоза лимфоидных клеток, что может сопровождаться активацией апоптоза ( Fas-рецепторы на клеточной поверхности лимфоцитов при СКВ). Некоторые вирусы (вирус Эпштейна-Барра) повышают свою выживаемость путем ингибирования апоптоза, воздействуя через bcl-2.