Апоптоз в гінекології

З філософських позицій, що відстоюються багатьма мислителями, глибоко розробляли діалектику природи, будь-яке «явище» матеріального світу має своє дзеркальне відображення у вигляді «антіявленія». По суті складових його елементів це «антіявленіе» може мало чим відрізнятися від свого антипода (природа «економить» свої сили і ресурси).

Однак найголовніше його відмінність полягає в діаметрально протилежному напрямку руху, кінцевим результатом якого буде повна протилежність вихідного стану.

зміст

  • 1 Визначення
  • 2 Приклад
  • 3 Причини феномена
  • 4 Пускові фактори
  • 5 Морфологія
  • 6 Протилежність
  • 7 Інструменти апофоза

визначення

В цьому плані апоптоз є запрограмована нормальна загибель клітини, в механізмі якої ключову роль відіграють спеціальні та генетично детермініруемие внутрішньоклітинні зміни.

В даному визначенні, мабуть, все зрозуміло, крім поняття «нормальної загибелі». До речі, «апоптоз» з грецької перекладається як «опадання листя». (Мабуть, читач погодиться, що більш точну метафору цього феномену підібрати було б важко.)

Але хіба загибель живої нормальної клітини може бути нормальною? Виявляється, так, може, оскільки цим визначається сталість внутрішнього клітинної середовища організму, що забезпечує його існування (будь-яка клітина недовговічна і вимагає заміни), і, по-видимому, зміна клітинного складу забезпечує в найближчій перспективі пристосування організму до мінливих умов середовища, а у віддаленій , може бути, грає важливу роль в еволюції виду.

приклад

Досить яскравим прикладом апоптозу можуть бути фізіологічні зміни в жіночої репродуктивної системи, що забезпечують нормальну репродуктивну функцію:

– загибель клітин (ооцита і фолікулярних клітин) атрезіруется фолікулів;

– загибель клітин редукує жовтого тіла;

– загибель клітин функціонального шару ендометрія напередодні менструації;

– загибель лактоцитів молочної залози після припинення лактації і т. Д.

причини феномена

Після короткого філософського осмислення феномена «апоптозу» можна перейти до точних біологічно доведеним причин феномена запрограмованої загибелі клітини. Їх дві.

  1. Приховані «поломки» самої клітини в ході клітинного циклу.

Тут перш за все мова йде про поломки, що виникають в самій клітці: пошкодження хромосом (найчастіше це розриви ДНК).

Інший, не менш рідкісною причиною можуть стати і пошкодження мітохондрій (найчастіше токсичне або променеве надмірне впливу). Тут важливо зазначити, що пошкодження клітинних структур, що веде до апоптозу, хоча і має бути сильним, але воно не може бути надзвичайно сильним, так як у клітини повинні зберігатися резерви для фізіологічної експресії генів апоптозу.

Якщо пошкодження клітини надмірні, процес її загибелі стає некерованим і являє собою вже некроз.

  1. Сигналізація «на знищення», що йде зовні через спеціальні рецептори клітини. Або, інакше, зовнішні сигнали, що зумовлюють апоптоз. Тут слід зазначити великий спектр фізіологічних процесів, які можна з повною підставою віднести до апоптозу які беруть участь в процесі онтогенезу.

Читайте також: Слабкість і сонливість при вагітності

Зрозуміло, обсяг даної статті не дозволяє розглядати детально все молекулярні основи апоптозу, але про деякі «ключових» факторах неможливо не згадати. Так, наприклад, фолікули яєчників виділяють білковий фактор «гонадокрінін», який гальмує розвиток інших фолікулів (т. Е. Гонадокрінін тут вже грає роль фізіологічного «регулятора» чисельності популяції клітин, готових вступити в стадію дозрівання).

Апоптоз як антіпроліфератівний фактор, завершальний біологічний цикл клітини її загибеллю, – по суті, інструмент, за допомогою якого вирішуються багато проблем, які не стосуються «безпосередньо» життєвого циклу клітини.

Інший цікавий факт: апоптоз клітини, продиктований подіями, що лежать поза клітиною, стосується тільки клітин, які діляться, тому в таких випадках апоптоз є одним з ефективних способів фізіологічної (нормальної) регуляції чисельності клітинної популяції.

пускові фактори

Пусковими факторами апоптозу можуть бути припинення дії позитивного сигналу, що підтримує ритм клітинного циклу, наприклад загибель клітин функціонального шару ендометрія через спад рівнів статевих гормонів. Іншим прикладом може бути зростання вмісту білка р53, яке спостерігається через відсутність опори епітеліального пласта на базальнумембрану.

У багатьох випадках природа зовнішнього сигналу, початківця або припиняє діяти на клітину, вельми різноманітна. До цих факторів можна віднести гормони, гістогормони (цитокіни), антиген, білок з53 і фактор некрозу пухлин.

Морфологія

Морфологія апоптозу добре вивчена і досить послідовна в своєму розвитку. Цей феномен привертає особливу увагу при порівнянні його з механізмами клітинної проліферації.

Слід зауважити, що, раз почавшись, процес майже не залежить від виду пускових чинників, і один етап переходить в інший. Все починається з конденсації хроматину ядра клітини і її цитоплазми. В результаті ядро ??стає фрагментарним, а цитоплазма, зменшуючись в обсязі, змінює форму клітини.

Наступним етапом апоптозу буде фрагментація ядра і цитоплазми з утворенням апоптозних тілець. Ядро розпадеться на окремі фрагменти, оточені ядерної оболонкою. Ці фрагменти містять дуже щільні маси хроматину. В кінці цього процесу апоптозние тільця отшнуровиваются. У деяких з тілець виявляються ядерні фрагменти, в інших – тільки цитоплазматическое вміст. Але ті й інші оточені плазмолеммой з дещо зміненим складом. А далі відбувається те, що відбувається вже з тілами, що стали чужорідними для організму: фагоцитоз апоптозних тілець оточуючими клітинами (фагоцитами, нейтрофілами і ін.).

Фагоцитовані ними тільця швидко руйнуються в фаголізосомах.

Читайте також: Як видалити зубний камінь в домашніх умовах?

Завдяки збереженню плазмолеми у апоптозних тілець і їх швидкому фагоцитозу, вміст загиблої клітини не потрапляє в міжклітинну середу і реакції запалення не виникає.

Слід зазначити, що всі стадії апоптозу відбуваються досить швидко (за кілька годин). Саме тому при мікроскопії виявити клітини, які знаходяться в процесі апоптозу, досить важко.

протилежність

На противагу апоптозу, при некрозі морфологічна картина інша, так як відбувається сильне пошкодження клітини (наприклад, припинення кровотоку). При цих умовах механізми апоптозу спрацювати не можуть, та й морфологічна картина, як неважко переконатися, зовсім інша. Це, перш за все, пошкодження плазмолеми, набухання клітини, ядра та інших мембранних структур. Таким чином, при некрозі обсяг клітини збільшується, а при апоптозу – зменшується. Хроматин ядра змінюється не відразу, а до середини або до кінця процесу.

Спочатку він конденсується у ядерної мембрани. Потім в результаті каріолізис хроматин зникає (тоді як при апоптозу фрагменти хроматину виявляються в апоптозних тільцях). В подальшому відзначаються розрив плазмолеми і вивільнення продуктів клітинного розпаду в міжклітинну середу.

Останні викликають пошкодження сусідніх клітин (в яких починаються процеси апоптозу або некрозу), і головне – початок процесу запалення.

Слід сказати, що весь процес некрозу клітини може завершуватися дуже швидко, наприклад за 1 годину. Але його наслідки настільки значні, що світлова мікроскопія виявляє частіше некроз, ніж апоптоз.

На відміну від некрозу, який видається грубим «інструментом» знищення клітини, апоптоз виглядає більш витонченим, «цивілізованим» способом самогубства, заздалегідь запрограмованим, і тому вибір смертоносних впливів представлений «точковими» ударами фізіологічних чинників.

Для цієї мети існує досить різноманітний «джентльменський набір», що діє послідовно, як по команді, і, треба сказати, майже безвідмовно.

Інструменти апофоза

Одним з найважливіших інструментів апоптозу є спеціальне сімейство цитоплазматических протеаз, або так званих каспаз. За структурою вони відносяться до серинових протеазам за наявністю в активному центрі залишку – амінокислоти серину.

У своїх білкових мішенях каспаз розривають пептидні зв’язки, утворені за участю залишку аспарагінової кислоти. Всього в сімействі каспаз 10 ферментів, тому каспаз здатні в певній послідовності активувати один одного, утворюючи свого роду «каскад», причому розгалужений. З урахуванням цієї розгалуженої структури каспаз, не вдаючись у подробиці її структури, яка досить складна і багато в чому ще не з’ясована, можна бачити, що головна їхня функція полягає у виборчому і обмеженому протеолизе певних білкових мішеней (в основному ядерних білків), без витрати значних кількостей енергії.

Читайте також: Чому цілуватися корисно для здоров’я?

У добре налагодженому «оркестрі» апоптозу (багато в чому завдяки предсуществующей генетичної запрограмованості феномена на самознищення клітини), в якому роль «першої скрипки» виконує сімейство цитоплазматических протеаз – каспаз, злагоджено «звучать» та інші фактори, такі як, наприклад, ендонуклеази, які розглядаються другим за важливістю (після каспаз) «інструментом» апоптозу.

Не вдаючись в деталі цієї досить складної і багато в чому ще не зрозумілою послідовності подій, тут для нашої задачі цілісного розгляду феноменів клітинної проліферації і апоптозу слід вказати на переважно ядерну локалізацію ендонуклеаз.

Ці білки-ферменти мають двома важливими властивостями. По-перше, ендонуклеази на відміну від інших ферментів, які здійснюють аутолиз ДНК, розщеплюють ДНК хромосом не в випадкових місцях, а тільки в лінкерних ділянках. Тому хроматин не береться повного лізису, а лише фрагментируется, що становить характерну рису апоптозу.

І нарешті, останнє, але не менш важливе. Йдеться про білку р53, який розглядається як універсальний фактор, що гальмує клітинну проліферацію, а при певних умовах і пухлинну трансформацію. В ході багатьох, якщо не всіх видів апоптозу в клітинах зростають зміст і активність білка р53. Справа в тому, що білок р53 стимулює гени ряду «кілерних» рецепторів, т. Е. Рецепторів, що сприймають «команду» почала апоптозу. Серед них білки Fas-рецептор і рецептор KILLER / DR5. Таким шляхом підвищується чутливість клітини до сигналів, що запускає апоптоз.

Іншою важливою функцією білка р53 є його здатність зупиняти клітинний цикл. Це відбувається завдяки активації гена Р21, продукт якого (білок р21) пригнічує відомі вже нам комплекси циклінів (циклин-Cdks).

Дуже важливо мати на увазі вплив білка р53 і на навколишні клітини. Білок р53 активує і такі гени, продукти яких виділяються з гине клітини і впливають на її оточення, наприклад придушення ангіогенезу (гальмування пухлинного росту), і, що особливо важливо в світлі розглянутої проблеми, р53 діє як фактор, що стимулює синтез і секрецію ряду інгібіторів проліферації клітин.

Навіть з далеко не повного списку функцій білка р53 видно, що цей фактор виконує роль «першої скрипки» в злагодженому звучанні оркестру «ферментів-виконавців» і уважно стежить за «хромосомним диригентом», з тим щоб не пропустити такт свого вступу, або навпаки, витримати необхідну паузу.

За матеріалами: health-medicine.info

Поділитися: