АПОПТОЗАПОПТОЗ

1972 1972 годгод журналжурнал ««British Journal of CancerBritish Journal of Cancer»»

J.F.R. J.F.R. КеКеrrrr, , АА..НН. . WyllieWyllie ии A.R. A.R. CurrieCurrie ««ApoptosisApoptosis: :

a basic biological a basic biological phenomenphenomen with widewith wide--

implications in tissue kineticsimplications in tissue kinetics»»

АпоптозАпоптоз ((отот гречгреч. . απόπτωσιςαπόπτωσις —— отделениеотделение

лепестковлепестков отот цветовцветов, , листопадлистопад)) —— особыйособый

генетическигенетически запрограммированныйзапрограммированный ии

регулируемыйрегулируемый типтип гибелигибели клеткиклетки путемпутем

разделенияразделения еёеё нана частичасти

КстатиКстати……

Ежедневно у здорового человекавозникает от 50 до 70 миллиардовновых клеток, и такое жеколичество их гибнет, в основномза счёт апоптоза. За годобновляется столько клеток, чтоих общий вес равен весу тела.

КЛЕТОЧНЫЙКЛЕТОЧНЫЙ

ГОМЕОСТАЗГОМЕОСТАЗ

ДЕЛЕНИЕКЛЕТОК

ГИБЕЛЬКЛЕТОКАПОПТОЗОМ

ЖиваяЖивая клеткаклетка

Клетка

сжимается, хроматин конденсируется, ядро

разрушается

РазрушениеПродукты

распада

уничтожаются лейкоцитами

НетНет

воспалениявоспаления!!

СХЕМА АПОПТОЗА

Внешний

или внутренний

сигнал

ОБЩИЕОБЩИЕ

ПОЛОЖЕНИЯПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИТЕОРИИ

АПОПТОЗААПОПТОЗА

В многоклеточном организме гибельклеток происходит постоянно, но вразных тканях и органах онанаблюдается при определённыхусловиях.Гибель клеток осуществляетсяразличными механизмами ипроявляется в разных формах.Биологическая сущность гибеликлеток неоднозначна

ОСНОВНЫЕОСНОВНЫЕ

ФОРМЫФОРМЫ ГИБЕЛИГИБЕЛИ

КЛЕТОККЛЕТОК

НЕКРОЗ АПОПТОЗ

ЖиваяЖивая клеткаклетка

АПОПТОЗАПОПТОЗ: : КлеткаКлетка

сжимаетсясжимается, , хроматинхроматин

конденсируетсяконденсируется РазрушениеРазрушение ПродуктыПродукты

распадараспада

уничтожаютсяуничтожаются лейкоцитамилейкоцитами

НЕКРОЗНЕКРОЗ: : клеткаклетка набухаетнабухает КлеткаКлетка

лопаетсялопается, ,

содержимоесодержимое

изливаетсяизливается

РаспадРаспад

клеткиклетки

ии ядраядра

вызываетвызывает

воспалениевоспаление

ВоспаленияВоспаления

нетнет

ГистологическиеГистологические признакипризнаки

апоптозаапоптоза ии некрозанекроза

АпоптозПоражаетодиночныеклеткиВоспалениеотсутсвует

НекрозПоражает группыклеток

Имеется ответнаявоспалительнаяреакция

УльтраструктурныеУльтраструктурные признакипризнаки

апоптозаапоптоза ии некрозанекроза

АпоптозЯдерный хроматин-собран вкомпактные гранулярные массы

Ядерная мембрана-становитсяпрерывистой, хроматиноказывается среди органеллЦитоплазма-уплотненаМитохондрии-структурно неизмененыРибосомы-не измененыКлеточная мембрана-приобретает неправильныеконтуры, ограничиваетобразующиеся выпячиванияцитоплазмы, а затемотшнурованные апоптозныетельца

НекрозЯдерный хроматин-представленглыбками, появляется вцитоплазмеЯдерная мембрана-локальноеили полное разрушение вместе сдругими органелламиЦитоплазма-просветленаМитохондрии-набухшие, отечные, разрушенныеРибосомы-много свободныхКлеточная мембрана-разрушается

ЛимитЛимит ХейфликаХейфлика илиили биочасыбиочасы

В

идеальных

условиях

культивирования клетки

фибробластов

человека

способны

делиться

только

ограниченное

число

раз (≈

50). С

увеличением

возраста

донора

число

делений, которые

были

способны совершить

эти

клетки, существенно

уменьшалось, что

привело

к

представле- нию

о

существовании

гипотетического

счетчика

делений, биочасов, названного «Лимитом

Хейфлика»

ТеломерыТеломеры хромосомхромосом

окрашенныеокрашенные FISHFISH--методомметодом

Теломерныеучасткикариотипачеловека

Диагностика делециителомер у одной изпары 16хромосом

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ СТАДИИСТАДИИ

АПОПТОЗААПОПТОЗА

1 стадия. Сигнальная -индукторная: внешние(внеклеточные) ивнутриклеточные сигналы2 стадия. Эффекторная3 стадия. Деградация (деструкция).

СХЕМА

молекулярных

событий

при

апоптозе

Клеточные

стрессы

(тепловой

шок, оксиданты, радикалы)

Рецепторы

клеточной

смерти

на

мембране

Молекулы-

посредники

Повреждение

ДНК

радиацией

или

УФ, глюкокортикоиды,

цитотоксины

Укорочение

до

критического

уровня

теломер

Передают

сигнал

в

ядро Передают

сигнал

на

митохондрии

Активация

эндонуклеазВыход

Цитохрома

С

и

Са2+

Деградация

ДНК

Активация

каспаз

Протеолиз

белков

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫПРОЦЕССЫ

СС АПОПТОЗОМАПОПТОЗОМ

ПРОЦЕСС ВИДЫ

ТКАНЕЙ

И

КЛЕТОКЭмбриогенез, морфогенез Разные

видыТканевой

гомеостаз Кроветворные, лимфоидные, эпителиальные, фибробласты, гормонозависимые

ткани (молочной

железы

и эпителий

эндометрия)

Прекращение

иммунного ответа

Т-

и В-

лимфоциты

Действие

цитотоксических клеток

на

мишениВирусинфицированные, опухолевые

клеткиСтресс-реакция Лимфоидные

клетки

ПАТОЛОГИЧЕСКИЕПАТОЛОГИЧЕСКИЕ

ПРОЦЕССЫПРОЦЕССЫ СС

ПОДАВЛЕНИЕМПОДАВЛЕНИЕМ

АПОПТОЗААПОПТОЗА

ПРОЦЕСС ВИДЫ

ТКАНЕЙ

И

КЛЕТОК

Неоплазии Лимфомы, карциномы, гормонозависимые

опухоли

(рак молочной

железы, простаты, яичников)

Аутоиммунные

заболевания Т-и В-

клетки, синовиальные, эпителиальные

клетки

и

фибробласты.

Вирусные

инфекции

(аденовирусы, Эпштейн-Барр

[В-клетки], вирус герпеса)

Лимфоидные

и

эпителиальные

клетки клетки

ПАТОЛОГИЧЕСКИЕПАТОЛОГИЧЕСКИЕ

ПРОЦЕССЫПРОЦЕССЫ СС

УСИЛЕНИЕМУСИЛЕНИЕМ

АПОПТОЗААПОПТОЗА

ПРОЦЕСС ВИДЫ

ТКАНЕЙ

И

КЛЕТОК

ВИЧ-инфекция Т-лимфоциты

Нейродегенеративные

заболевания (болезнь

Альцгеймера, Паркинсона

и т.д.)

Нейроны

Гематологические

заболевания (анемия, нейтропения

и

т.д.)Кроветворные

клетки

Ишемия Нейроны, кардиомиоциты

Интоксикация, гепатит Гепатоциты

Атеросклероз Гладкомышечные

клетки

Катаракта Клетки

хрусталика

Тиреоидит Тиреоциты

АПОПТОЗАПОПТОЗ, , ОРГАНОПТОЗОРГАНОПТОЗ

ИИ

ФЕНОПТОЗФЕНОПТОЗ ((БИОЛОГИЧЕСКАЯБИОЛОГИЧЕСКАЯ

СМЕРТЬСМЕРТЬ

организмаорганизма))

Теория существованиягенетической программысамоуничтожения живогоорганизма: клетка, совершивсвой жизенный цикл, подвергшись действиюнеблагоприятных факторов, должна сама себяуничтожить, совершить"самоубийство"- апоптоз

Скулачев

Владимир

Петрович

ВАЖНЕЙШИЕВАЖНЕЙШИЕ

ФУНКЦИИФУНКЦИИ АПОПТОЗААПОПТОЗА

защита клеток от поврежденныхорганеллзащита тканей от поврежденныхклетокудаление тканей, временнопоявляющихся в онтогенезезащита сообщества организмов отнежелательных индивидуумов

СПАСИБОСПАСИБО ЗАЗА ВНИМАНИЕВНИМАНИЕ!!