- •Введение.
- •Глава 1.
- •Плазмалемма
- •Клеточное ядро
- •Ядерная оболочка
- •Ядерный сок
- •Хроматин
- •Ядрышко
- •Строение нуклеоида у прокариотов
- •Цитоплазма
- •Органеллы цитоплазмы
- •Строение и функции рибосом
- •Эндоплазматический ретикулум
- •Комплекс Гольджи
- •Лизосомы
- •Пероксисомы
- •Митохондрии
- •Цитоскелет
- •1) 13 Параллельно расположенных протофиламентов, состоящих из глобулярных белковых субъединиц и-тубулинов; 2) поперечное сечение микротрубочки.
- •Центриоли.
- •Реснички и жгутики
- •Гибель клеток.
Гибель клеток.
В живом организме при помощи специальных механизмов поддерживается динамическое равновесие между образованием клеток путём митотических делений и гибелью завершивших свою жизненную программу или дефектных клеток.
Продолжительность жизни клеток различных типов варьирует от нескольких дней до нескольких десятков лет (продолжительности жизни организма). Это означает, что клеточная гибель входит в жизненную программу клетки и является её конечной точкой.
Физиологическая гибель клеток, завершивших выполнение своих функций, является программированной и контролируется генетическими механизмами. Например, массовая гибель клеток в раннем онтогенезе, гибель отработавших эритроцитов, гранулоцитов после дегрануляции, аутореактивных лимфоцитов (см. главу 4) и т.д. Значительное количество инволюционных процессов (разрушение овариального фолликула, инволюция волосяного фолликула и т.п.) также являются генетически запрограммированными. Механизм программированной клеточной гибели получил название апоптоз (от греч. apoptosis - листопад).
Функциями апоптоза являются завершение жизненной программы конкретной клетки, регуляция нормального объёма ткани, удаление из клеточной популяции отработавших или дефектных клеток.
При апоптозе клетки распадаются на небольшие части, называемые апоптозными тельцами, которые представляют собой окружённые мембраной фрагменты разных размеров (рис. 30). Они содержат участки цитоплазмы с хорошо сохранившимися органеллами и осколки компактного хроматина. Самыми ранними признаками апоптоза являются резко очерченные уплотнения ядерного хроматина и конденсация цитоплазмы. Дальнейшая конденсация хроматина сопровождается сморщиванием ядра, которое затем распадается на фрагменты. Плазматическая мембрана клетки увеличивается, образуя многочисленные впячивания, окружающие осколки ядра с фрагментами цитоплазмы. Клетка распадается на дискретные частицы.
Апоптозные тельца быстро фагоцитируют соседние клетки и утилизируют их с помощью лизосом. Окружающие клетки затем сближаются, и каких-либо изменений архитектоники ткани не происходит. Процесс конденсации цитоплазмы и её распада на апоптозные тельца осуществляется в течение нескольких минут. Фагоцитоз и утилизация телец также протекают достаточно быстро, в течение нескольких часов, из-за чего процесс апоптоза морфологически трудно регистрировать.
При апоптозе полностью отсутствуют признаки воспаления, фрагментированные клетки не выделяют в межклеточную среду токсических веществ и сохраняют структурную целостность мембран. В этом заключается принципиальное отличие апоптоза от другого типа клеточной смерти - некроза (от греч. nekrosis - умирание).
Главная отличительная особенность некротического процесса заключается в том, что он может развиваться на любых этапах жизненного цикла клетки при воздействии на неё разрушающих агентов (механических, лучевых, температурных повреждений, аноксии* или токсических веществ) и не контролируется организмом. Морфологические признаки некроза также иные: набухание, конденсация хроматина, дезинтеграция цитоплазмы, разрушение органелл и клеточных мембран. На поздней стадии некроза хроматин исчезает, т.е. происходит кариолизис. Некроз в организме обычно сопровождается экссудативным воспалением, и в этот процесс вовлекается достаточно большое количество клеток (см. главу 4).
Апоптоз, в большинстве случаев, протекает в нормальных, структурно неповреждённых тканях. Механизмы его регуляции - генетические, эндокринные и нейроэндокринные. Однако, в некоторых случаях апоптоз может быть вызван слабым повреждением. При этом его генетическую программу запускают внешние сигналы.
______________________________________________
* отсутствие кислорода в тканях
Триггерных* механизмов, запускающих апоптоз, много (собственные биологические часы, внеклеточные агенты: гормоны, цитокины**, клетки - киллеры, вирусы, повреждающие физические и химические агенты и т.п.).
В настоящее время найдены гены, программирующие апоптоз, и гены, блокирующие апоптоз. Гены TRPM-2 и SJP-2 рассматриваются как предположительные гены апоптоза, а ген bcl-2 - как ген, блокирующий апоптоз, независимо от характера триггерного механизма.
____________________________
*от англ.trigger - пусковой механизм.
** Цитокины - белки, вырабатываемые активированными клетками, являются посредниками в иммунном ответе, регулируют пролиферацию и экспрессию генома клеток-мишеней.