Клетъчна апоптоза: биологична роля, механизъм

Терминът "апоптоза" трябва да се разбира като физиологичен процес на клетъчна смърт, който се стартира в отговор на действието на физиологичните сигнали или се осигурява от включването на специфична генетична програма. Морфологично този процес се характеризира с уплътняване на хроматин, разделяне на ДНК на фрагменти и промени в структурата на клетъчната мембрана. В резултат клетката се разрушава и фагоцитозира без признаци на възпаление, което на практика не засяга околните тъкани.

Механизми за развитие

Програмираната клетъчна смърт се извършва с последователна промяна на 3 етапа:

  1. Inductor.
  2. Ефектор.
  3. Разграждане.

На първия етап се осъществява приемането на сигнала и началните стадии на предаването му. Това се прави с помощта на рецепторния механизъм под действието на външни фактори или чрез вътрешно активиране.

Рецепторите, които задействат апоптозата, се наричат ​​рецептори на смъртта. Те имат специални домейни вътре в себе си, взаимодействието с което индуцира специфични вътреклетъчни сигнали.

Вътрешният път за активиране на този процес е свързан с промени в митохондриите.Той е чувствителен към липса на фактори на растежа, хормони или цитокини. Това може да се отрази и върху него:

  • хипоксия;
  • хипотермия;
  • вирусна инвазия;
  • експозиция;
  • свободни радикали.

Всички тези фактори могат да причинят преструктуриране на вътрешната мембрана на митохондриите, в резултат на което се отварят порите и про-апоптотичните вещества се освобождават. В тяхната структура, това са протеини, които задействат зависимата от каспаза път на апоптоза и индуцират разделянето на ДНК на фрагменти с кондензация на периферни хроматинови региони.

В ефекторния стадий се появява активиране на главните апоптозни ензими, каспазите. Те притежават протеолитична активност и разграждат протеините в аспарагичен остатък. В резултат на тяхната активност в клетката се появява масивно разрушаване на протеина и се развиват необратими промени.

На последния етап се осъществяват основните механизми на клетъчна смърт. В същото време се активират ендонуклеази, чиято активност води до разграждане на ДНК. След това цитоскелетът се реорганизира и клетката се трансформира в апоптозни тела, на повърхността на които се появяват маркери за фагоцитоза.На последния етап такива клетки се абсорбират от макрофагите.

Регулиране на апоптозата

Нарушаването на апоптозата е един от факторите, които увеличават риска от развитие на СПИН.

Всеки от механизмите на апоптоза има своя собствена регулация:

  • Митохондриалният път се регулира от протеини от семейството Bcl-2. Те засягат пропускливостта на митохондриалната мембрана и могат да отслабят или стимулират апоптозата. Това се постига чрез контролиране на освобождаването на цитохром С.
  • Регулирането на рецепторния механизъм на клетъчната смърт се осъществява чрез контролиране на активността на каспазите.

Апоптозата позволява на организма да поддържа физиологичен баланс и да устои на различни външни влияния. По този начин десетки милиарди клетки умират всеки ден в човешкото тяло в резултат на програмирана смърт, но тези загуби бързо се компенсират от клетъчната пролиферация. Общата маса на клетките, които ежегодно подлежат на унищожаване по време на апоптозата, е равна на масата на човешкото тяло.

Гледайте видеоклипа: Как да не умрем: Ролята на диетата при предотвратяването, арестуването и обръщането на нашите най-добри убийци

Оставете Коментар