Апоптоз
Апоптозом называют механизм программируемой и регулируемой гибели клеток. Механизм апоптоза включается, в частности, при повреждениях систем репарации ДНК и накоплении повреждений ДНК. Эти изменения активируют ряд специфических протеаз в клетке, которые, в свою очередь, активируют эндонуклеазы.
- Механизм апоптоза.
Эн-донуклеазы гидролизуют ДНК сначала на крупные фрагменты (размером около 50 ООО н. п.), а затем происходит гидролиз по межнуклеосомным областям ДНК, и образуются фрагменты размером около 180 н. п. (размер участка ДНК в одной нук-леосоме) или кратных по величине фрагментов. Далее клетка распадается на мембранные везикулы (апоптозные тельца), содержащие фрагментированную ДНК и другие компоненты клетки; везикулы поглощаются и разрушаются фагоцитирующими клетками. Таким путем устраняются клетки, размножение которых может быть опасным для организма, например привести к развитию раковой опухоли (см. гл. 19).
Другая функция апоптоза — уничтожение клеток, завершивших свою роль (слово «апоптоз» происходит от греческого «листопад»). Наглядный пример — исчезновение хвоста у головастика при превращении его в лягушку. Множество подобных явлений происходит при онтогенезе всех многоклеточных организмов. Еще один пример: у новорожденных крыс наблюдается преходящая волна апоптоза (3-клеток панкреатических островков в поджелудочной железе в течение 1-2 недель после рождения. При этом общая масса (3-клеток не изменяется: потери, вызванные апоптозом, компенсируются новой популяцией клеток. Вероятно,апоптоз нужен для смены популяции Р-клеток, приспособленных к условиям in utero, на Р-клетки, функционирующие после рождения. Сходный эпизод апоптоза Р-кле-ток наблюдается и в поджелудочной железе плода человека.
Существует и другая форма гибели клеток — некроз. Некроз равивается при таком повреждении клетки, когда нарушаются и функции аппарата апоптоза. Клетка набухает, мембраны разрушаются, в том числе — мебраны лизосом. Содержимое клетки оказывается в межклеточном пространстве. Освободившиеся ферменты лизосом гидролизуют полимеры поврежденной клетки, а также соседних клеток и межклеточного матрикса. Продукты распадающихся клеток вызывают воспалительную реакцию.