Апоптоз. В ходе индивидуального развития, особенно в период эмбриогенеза, при обновлении клеточного состава различных тканей

В ходе индивидуального развития, особенно в период эмбриогенеза, при обновлении клеточного состава различных тканей, при функционировании иммунной системы, обычным и жизненно необходимым является элиминация ненужных клеток. Она осуществляется с помощью апоптоза.

Апоптоз – генетически запрограммированное самоубийство клеток. Этот термин происходит от греческого слова αποπτωσίξ, что означает растения, теряющие листья. Благодаря апоптозу при развитии организмов осуществляются следующие процессы:

1. формообразовательные процессы;

2. точная регуляция количества клеток, составляющих тот или иной клеточный ансамбль;

3. удаление лишних или потенциально опасных клеток, подобных некоторым типам лимфоцитов;

4. удаление опухолевых клеток;

5. удаление клеток, инфицированных вирусом.

Апоптоз необходимо отличать от обычной некротической гибели клеток, которая вызывается острым повреждением клетки и характеризуется быстрым ее набуханием и лизисом. В противоположность этому апоптозу свойственны следующие специфические особенности.

1. Конденсация клеточного ядра и деградация ядерной ДНК посредством эндонуклеотического дробления хромосомной ДНК, которая распадается сначала на большие фрагменты, а затем на очень маленькие фрагменты.

2. Гибель клеток в случае апоптоза является самоубийством, т.к. в клетках срабатывает внутренняя программа их гибели, включающая активацию эндогенных протеаз – ферментов, разрушающих белки. В связи с этим апоптоз часто называют программированной смертью клеток (PCD).

3. PCD регулируется межклеточными отношениями, в результате чего организм может элиминировать нежелательные клетки.

4. PCD характеризуется также утратой митохондриальной функции, что позволяет предполагать о важной ее роли в регуляции апоптоза. Гибнущая клетка поддерживает, тем не менее, целостность своей плазматической мембраны.

5. Описаны гены, контролирующие апоптоз. Раннее изучение апоптоза показало, что лекарства, которые блокируют синтез белка, предотвращают апоптоз. Следовательно, запрограммированная форма гибели клеток требует синтеза специфических белков и соответственно зависит от кодирующих их генов. Но иногда эти вещества могут индуцировать апоптоз, что свидетельствует о постоянном присутствии молекул–эффекторов апоптоза в клетках млекопитающих. Ингибиторы синтеза РНК или белков не блокируют апоптоз. Более того, клетки, у которых удалены ядра (цитохалазином или центрифугированием) все погибают с характерными признаками PCD.

6. Принято считать, что все гены, которые требуются для осуществления апоптоза, экспрессируются в клетках млекопитающих.

Апоптоз – явление универсальное и свойственно самым различным видам животных. Исследования в 70-е годы ХХ века показали, что у одного из видов круглых червей из составляющих его 1090 клеток в ходе эмбрионального развития погибает посредством апоптоза 131 клетка. У этого вида круглых червей программированную гибель клеток подразделяют на четыре стадии:

– решение, что данная клетка погибнет или выберет другую судьбу;

– гибель клетки;

– поглощение гибнущей клетки фагоцитом;

– деградация поглощенного тела.

Благодаря удобству именно из генома этих круглых червей удалось впервые выделить мутации, которые влияли на PCD. Уже выделено очень большое количество генов, которые являются прямыми или косвенными участниками реализации программированной гибели клеток.

ЛЕКЦИЯ 6 – 7

ЭМБРИОГЕНЕЗ ХОРДОВЫХ ЖИВОТНЫХ

ПЛАН

1. Развитие ланцетника.

2. Развитие рыб.

3. Развитие амфибий.

4. Развитие пресмыкающихся.

5. Развитие птиц.

6. Развитие человека.