«Апоптоз изнутри»: пусковые факторы и биологическая роль.

Итак, в данном случае поводом для апоптоза служит «неудовлетворительное» состояние самой клетки.

Что именно может свидетельствовать о таком состоянии?

1. Чрезмерные (нерепарируемые или плохо репарируемые) повреждения хромосом: многочисленные разрывы ДНК, нарушения ее конформации, сшивки между цепями, неправильная сегрегация хромосом и т. д.

2. Серьезные повреждения внутриклеточных мембран (особенно митохондрий) в результате перекисного окисления их липидов.

А чем вызываются эти повреждения? - Хорошо известными внешними факторами; среди них - разные виды облучений, изменения температуры, определенные химические соединения. Они нарушают конформацию ДНК.

Опасными могут быть и эндогенно образующиеся соединения - оксид азота, супероксидный радикал и др. Ускорять же их образование способны разнообразные стрессовые ситуации.

Деления клеток повышают вероятность апоптоза. Она возрастает, видимо, и потому, что в делящихся клетках - более «строгий» контроль - в митотическом цикле имеются 4 сверочные точки.

В результате, как известно, на облучение особенно остро реагируют ткани с интенсивно делящимися клетками - кроветворные и эпителиальные.

Во всех названных случаях апоптоз выполняет одну и ту же функцию - уничтожение дефектных клеток.

Повреждение клеточных структур, ведущее к апоптозу, хотя и должно быть достаточно сильным, не может быть чрезмерно сильным. Иначе говоря, у клетки должны сохраняться энергетические и материальные ресурсы для включения генов апоптоза.

Если же повреждения клетки чрезмерны, процесс ее гибели становится неуправляемым и представляет собой уже некроз. Таким образом, в зависимости от интенсивности и характера повреждающих воздействий, гибель клетки может пойти либо по апоптотическому («цивилизованному»), либо по некротическому («анархическому») пути.

«Апоптоз по команде»: биологическая роль.

Данный тип апоптоза вызывается, внешней «негативной» сигнализацией, которая передается через мембранные или (реже) внутриклеточные рецепторы.

Здесь, следовательно, клетка - вполне жизнеспособна, но, с позиций целостного организма, она является ненужной или даже вредной. Поэтому ей посылается «черная метка», «повелевающая» умереть. Что неукоснительно принимается к исполнению.

Многие примеры такого апоптоза закономерно связаны с той или иной стадией онтогенеза:

- гибель клеток куколки в ходе метаморфоза насекомых, уже редукция пронефроса и ряда других зачатков (хорды, части мезонефрального или парамезонефралъного канала и т. д.) в эмбриогенезе, исчезновение межпальцевых «перепонок» в ходе эмбрионального морфогенеза.

Так, считают, что при образовании конечностей у эмбриона не только появляются миллионы новых клеток, но и погибают миллионы прежних клеток.

Видимо, к тому же ряду примеров следует отнести и быструю инволюцию органов у горбуш после нереста, которая заканчивается смертью животного.

Фактор некроза опухолей вызывает апоптоз в клетках, содержащих на поверхности рецептор Rl-ФНО. Этот феномен - один из способов противоопухолевой защиты.

Дополнительная литература.

1. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. М.: 2003. 554 с.

2. Физиология человека: Учебник / под ред. Смирнова В.М. – М.: Медицина, 2001. – 608 с.