Scisne?
| Головна ≫ Форум ≫ Біологія ≫ Біологія людини, медицина ≫ Апоптоз – запрограмована клітинна смерть |
| Повідомлення: 1 |
# 11 Лис 2014 10:21:48Louiza |
Біологічна клітина - це складний і вкрай цікавий об'єкт, по суті вона є цілим організмом, який народжується, дихає, харчується, розмножується і вмирає. Але це не дивно, адже більшість живих істот на нашій планеті складаються тільки з однієї клітини.
Варто відрізняти апоптоз від некрозу, який є загибеллю клітин внаслідок травми та ушкодження. Основна відмінність - при апоптозі, які не відбувається випадково, із залишків клітин утворюються апоптичні тіла, які поїдаються викликаними для цього фагоцитами, що перешкоджає запаленню та отруєнню сусідніх клітин, а при некрозі відбувається відмирання клітин та цілих тканин, що супроводжується сильним запаленням.
Цікавий факт, що термін "апоптоз" означав опадання пелюсток та листя у рослин (ін.-грец. ἀπόπτωσις - опадання листя).
Наші клітини — своєрідні іпохондрики і можуть накласти на себе руки з будь-якої причини: перегрів, радіаційне опромінення, гіпоксія та багато іншого. Загалом клітини настільки схильні до самогубства, що вони постійно отримують сигнал від інших клітин: «Живи-живи-живи» і переривання цього сигналу відразу призводить до апоптозу.
Умовно можна виділити три стадії апоптозу: ініціація або отримання сигналу, ефекторна стадія, в якій запускаються процеси деградації і, власне, процес руйнування та деградація - формування апоптичних тіл з подальшим поїданняммакрофаги.
Виділяють 2 шляхи ініціації: мітохондріальний та зовнішній сигнал.
Мітохондрії — енергетичні станції нашого організму, там, власне, і відбувається процес клітинного дихання з перетворенням кисню на воду. У шкільних підручниках мітохондрії зображалися як такі витягнуті овали розкидані по всіх клітинах. Але це зовсім так. Якщо подивитися на зріз клітини, то ви дійсно побачите таку картину, але при тривимірній реконструкції клітин за цими тонкими зрізами вчені виявили, що мітохондирія в клітці лише одна, але вона має складну вигнуту структуру, тому на зрізах ми бачимо різні її вирости.
Мітохондрії оточені двома клітинними мембранами і між ними знаходяться білки апоптозу або апоптичні білки, які вириваються на волю при розриві зовнішньої мембрани або формуванні в ній доби. Власне, це і є ключовою фазою початку апоптозу. Білки, що звільнилися, через ряд біохімічних реакцій активують каспази — ферменти, які руйнують інші білки. Каспази починаю трощити все навколо себе, руйнуючи всі основні клітинні структури. У процесі руйнування мітохондріальної мембрани не тільки вивільняються білки, а й вода починає активно надходити в мітохондрію, викликаючи її набухання.
Другий шлях початку апоптозу - сигнальний. На поверхні клітин є рецептори клітинної загибелі, спеціальні ліганди, що продукуються іншими клітинами (часто це бувають активовані макрофаги, які пізніше і під'їдають залишки), зв'язуються з цими лігандами та активують їх. Рецептори являють собою велику молекулу, яка сидить у клітинній мембрані та виступає з обох боків: усередину клітини та назовні. З зовнішнього боку сідає ліганд і по всьому рецептору передається сигнал навнутрішній бік. Далі запускається ланцюг біохімічних реакцій, внаслідок якого, як і в мітохондріальному шляху, активуються каспази.
На другій стадії апоптозу - ефекторної, вже не так важливо як клітина отримала сигнал. На цій стадії всередині починається справжній апокаліпсис та головну роль у ньому відіграють каспази. Другий важливий елемент цієї стадії – флавопротеїн AIF, який виходить з мітохондрій та активують ендонуклеази – білки, які руйнують ДНК клітини. Фактично, після цієї стації клітина є містом після ядерної бомбардування.
Під час руйнування мітохондріальної мембрани також вивільняється весь енергетичний комплекс, який провокує утворення активних форм кисню всередині клітини. Вільні радикали запускають ланцюгові реакції, які сприяють руйнуванню вмісту клітини. У цей момент їх не можна стримати антиоксидантами.
Після цього починається третя та остання стадія - деградація. Клітина втрачає свою форму і стискається через руйнування клітинного скелета. Далі починається фрагментація клітини на дрібні частини, які є клітинною мембраною із залишками всередині — ці утворення отримали назву — апоптичні тіла. Навколо вмираючої клітини вже чергують макрофаги, які готові накинеться на останки. У процесі клітини, на поверхні мембрани з'являються сигнальні білки, які залучають голодних макрофагів і ось вони вже поглинають останки загиблого родича.
Але й клітини мають антидепресанти, які тримають ці процеси під контролем, не даючи зреагувати на найменший стрес — це інгібітори апоптичних білків. Але як тільки мембрана мітохондрій починає випускати попередників апокаліпсису, на волю виривається і білок SMAC, який деактивують ці інгібітори і вони стаютьмарні. Після цієї стадії апоптоз складно зупинити.
Не варто думати, що апоптоз – виключно похмуро-негативне явище нашого організму. За допомогою апоптозу підтримується правильна кількість та співвідношення різних клітин в організмі. Апоптоз відіграє далеко не останню роль у розвитку: наприклад, поділ пальців на руках і ногах є наслідком запрограмованої загибелі клітин. При прорізанні зубів у дітей ще до того, як з'явиться зуб, починається процес загибелі клітин ясен, щоб зуб легко вийти. Хвіст у пуголовків також не відвалюється з появою ніг, а деградує за допомогою того самого явища.
Апоптоз незамінний при запобіганні розвитку ракових пухлин. Під час нашого звичайного життя величезна кількість клітин в організмі зазнають патологічних змін і перероджуються в потенційно ракові клітини. Сусідні клітини, як і бабусі на лавці біля під'їзду, уважно стежать за своїми сусідами і при неадекватній поведінці посилають клітині сигнал апоптозу ще до того, як вона розмножиться і стане небезпечною. Власне, з цієї причини за останні 20 років сильно зріс інтерес до апоптозу, як засобу для запобігання та боротьби зі злоякісними пухлинами.