В.Л. Быков - Цитология и общая гистология (1135296), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Одновременно происходит упзублеиие клеточной перетяжки. и клетки в течение некоторого времени остаются связанными суживающимся цитоплазматическим мостиком, содержашим пучок микротрубочек (срединное тельце). Дальнейшая перешиуровка цитоплазмы заверпгается формированием двух дочерних клеток. В телофазе происходит распределение органелл между дочерними клетками; равномерности этого пропесса способствует то, что одни органеллы досзаточно многочисленны (например, ьппохондрии), другие (подобно ЭПС и комплексу Гольджи) во время ьппоза распадазотся на мелкие фрагменты и пузырьки.
Атипичвскив мигпозы возникают при повреждении митозяческого аппарата и характеризуются неравномерным распределением генетического материала между клетками - а~эуплоидией (от греч. ап - не, сп - правильное, р1ооп - склавьваю); во мнозих случаях цитотомия отсутствует, в результате чего формируются гигантские клетки. Агипические митозы характерны для злокачественных опухолей и облученных тканей. Чем выше их частота и чем значительнее степень анэуплоидии, тем более злокачественной является опухоль.
Нарушение нормальнсло мизотического деления клеток может обусловливаться аномалиями хромосом. которые называют кромосаипыми аберрациями (от лат. аЪеггапо - отклонение). Вариантами хромосомных аберраций служат слипание хромосом, их разрыв на фрагменты, вьшадение участка, обмен фразментами, удвоение отдельных участков хромосом и др. Хромосомные аберрации могут возникать спонтанно, но чаше развиваются вследствие действия на клетки мутагенов и ионизируюшего облучения.
Кариотипировапив - диагностическое исследование с пелыо оценки кариопшпа (набора хромосом) производится путем изучения хромосом в мвтафазпой пластинке. Для кариопширования получают культуру клеток, в которую вводят колхицин - везцество. блокируюшее формирование митотического веретена. Из таких клеток извлекают хромосомы, которые далее окрашиваю'г и идеззтифипируют. Нормальный кариотип человека представлен 46 хромосомами - 22 парами аутосом и двумя половыми хромосомами (Х з' у мужчин и ХХ у женшин). Кариотипирование позволяет диапюстировать ряд заболеваний, связанных с хромосомньзми аномалиями, в частности, синдромы Дауна (трисомия 21-й хромосомы), Эдвардса (трисомия 18-й хромосомы), Патау (трисомззя 13-й хромосомы), а также ряд сшздромов. связанных с аномалиями половых хромосом — сицаром Кляйнфельтера (ген<пип - ХХ з'), Турнера (генотип - ХО) и др.
Эпдомитоз и иолиплоидизацил. Э~домитоз (от греч. епдопвнутри и ппчоз - нить) - вариант митоза, при котором происходит удво- - 88- ение числа хромосом внутри ядерной оболочки без ее разрушения и образования веретена деления. При повторных эндомитозах число хромосом в ядре может значительно увеличиваться при соответствующем кратном двум нарастании содержания в нем ДНК - полиплоидии (от зреч. ро1у - много и р1ооп - складываю) и увеличении обьема ядра. Полиплоидия может явиться также результатом неоконченных обычных митозов. Основной смысл развития полиплоилии закзпочается в усилении функциональной активности клетки.
Сходный результат достигается при образовании двуядерных клеток вследствие митотического деления, не сопровожааюшегося цитотомией. При последуюшем митотическом делении такой двуядерной клетки хромосомные наборы ядер объединяются в метафазе, приводя к образованию двух дочерних полиплоидных клеток. Наличие пспиплоидных - тетра- (4п) и октоплоидпых (8п) клеток - нормалыюе явление в печени, эпителии мочевого пузыря, клетках концевых отделов поджелудочной и слюнных желез, Мегакариоцизы (ппантские клетки костного мозга) начинают формировать кровяные пластинки лишь достигнув определенного уровня полицлоидия (16-32п) в результате нескольких эндомигозон. Регуляция клеточного цикла По уровню обновления клеток все ткани организма подразделяются на три группы: (1) етабильпыв клеточные популяции - состоят из клеток с полной потерей способности к делению (нейроны, кардиомиоциты).
Число клеток в такой популяции стабилизируется в начале их лифференцировки: по мере старения организма оно снижается вследствие невосполняемой естественной убыли клеток. (2) растущие клеточные популяции способны не только к обновленшо, но также и к росту, увеличению массы ткани за счет нарастания числа клеток и их полшшоидизации. Их долгоживупше клетки выполняют специализированные функции, но сохраняют способность при стимуляции вновь вступать в цикл с тем, чтобы восстановить свою нормальную численность. Описанные популяпии клеток образуют почки, печень, поджелудочную и щитовидную железы. (3) обновляющиеся клеточные популяции характеризуются постоянным обновлением клеток; убыль дифференцированных, вьпзолзиюших специализированные функции и неспособных к делению клеток вследствие их гибели уравновешена образованием новых в результате деления малодифференцировацных камбиальных клеток и их последуюшей дифференцировки.
К таким популяциям относят эпителий кишки и эпидермис, а также клетки костного мозга и «рова. Регуляция клеточного цикла в различных тканях ору'апизма осууцествляется сбалансированной сложной системой механизмов, стимулирующих илн ингибирующих клеточное деление. Система реуулялии клеточного цикла получает два вида информации: (1) о действии на клетку различных внешних факторов, способствующих активации или тармажвникт ее деления. Она обрабатывает и интегрирует ее в виде сипуалов, оууределяюших, будет ли клетка вступать в митопуческий цикл или дифференцироваться и пребывать в периоде репродуктивного покоя (Оо).
(2) аб интаюпнасти генома. При повреждении генома клетки прохождение ею цикла останавливается и вкупочается система репарации ДНК (см. вьппе). Тем самым сиижаегся вероятность нежелательной репликапии поврежденной ДНК. Мноуочисленшуе сигналы, регулирующие деятельность клетки, замыкаются на ген р53, который блокирует прохождение клеточного цикла до устранения возникшего повреждения (рис. 3-23). Если это повреждение слишком серьезно. р53 (в совокупности с другими регуляторами) запускает щюграмму апатпаза - запрограммированной гибели клетки (см.
ниже). (4~ (у] ~2 (3) Я~ ) — в- йЭ руюиуий фактор, циклины). Вместе с тем, имеется ряд факторов, обеспечивающих общий контроль активности деления клеток. к которым относятся пратаанкагены и антианкагены. Пратаанугагвны (от греч. ргоуоа - первый и оп)гоэ - опухоль)- труппа генов-активаторов, контролируюуцих нормальное клеточное деление и лифференпировку. Продукты экспрессии этих генов (особые белки) воздействуют на разные механизмы регуляции деления клетки: на уровне активирующего сигнала, его рецептора в мембране, второго посредника или транскрипции.
К настоящему времени идентифицировано более 50 протоонкогенов. Активация урункции протоонкогенов и развитие опухолей. Установлено. что изменения структуры и усиление активности экспрессии щхпоонкогенов вызывает развитие опухолей (что определило их название). Повышение активности пратаонкагенав может быть связано с изменениями строения ДНК (в результате мутапий), увеличением количества генов (генной алпиификации) или их реаранжировкой, при которой гены размещаются вблизи активного промотора. Измененные мутацией, но активные формы протоонкогенов носят название анкагенав. Элакачеппввнная трансформация клетки может возникнуть не только вследствие повышения активности пратаанкагенав, но и в результате снижения активности друпФ группы генов, называемых антионкагенами. Антианкагвнм - гены. продукты которых - супрессары апухалевага роста - угнетшат митатическую активность клеток Из них наиболее подробно изучены гены ВВ (ретинобластомы).
2)СС, АРС, )тТ1, ФР) и, особенно, ген р53. рис. 3-33. Основные реакции клеток не повреждение днк. 1 - повреждение ДНК (стрелке и виде молнии); 3 - остеноекл клеточного цикла и Он Усиление экспрессии рвэ, релерацил ДНК; 3 - еосстеноеление поврежденной ДНК; 4 - деление клеток; 3 - дифференцироеке клеток, и - лпсптоа при неустранимом повреждении днк. При описании интерфазы уже были упомянуты внутриклеточные продукты, регулируюпше отдельные этапы подготовки клетки к делению (акгууууватары Я-периода, М-задерживаюиуий фаюпар, М-стимули- Ген р53 - один нз наиболее мощных и универсальных антионкогеиов (естественный анкасупрессар) - обеспечивает поддержание стабильности генетического ашуарата (благодаря чему его называют "охранителем" клеточного генома) и контролирует клеточньщ цикл. Его экспрессия, умеренная в нормальных условиях, резко усиливается при повреждении ДНК.
Аюпивация гена р53 приводит к остановке клеточного цикла для репарации ДНК (см. рис. 3-23), в которой активное участие принимает продукт этого гена - белок р53 - благоларя способности связываться с поврежденным участком ДНК и регулировать восстановление его структуры. При тяжелых повреждениях, не устранимых путем репарации ДНК. р53 запускает программу апаптаза (см.
ниже). Оба вида ре- - 91- акций защищают организм от ресщикации и амплификации генетически поврежденного материала. Продукт гена р53 (белок р53) индуцирует синтез п)юдуктов генов р21, р15 и р16, которые блокируют ферменты цикла«-зависимые хи«азы (СУ)с), обеспечивающие переход О)-+Б и прохождение других периодов клеточного цикла.
Ина«тивация функции антионкогенов и развитие опухолей. Г!озера функции гена р53 (в результате мутапии или делеции) приводит к утрате контроля над клеточным циклом: клетки-муганты продолжают активно пролиферировать, несмотря на повреждения ДНК. Вьивлена четкая связь между утратой функции гена р53 и развиспием более 50 видов зяакачеспсвенных опухолей у человека. Так, изменеши гена р53 обнаружены в 55-70 с случаев рака легкого, и 25-30% - рака молочной железы. Опухоли с потерей функции гена р53 характеризуются наиболес злокачественным течением. В некоторых видах опухолей (в 60% меланом н лсйкозов, в 80% глиом) обнаруживавпся изменения гена р16; описаны опухоли, связанные с дефектами гена р15.
Клетки рака шейки матки часто содержат инактивированные гены КВ и р53. Муиция гена ВВ обнаруживается при ретинобластоме, опухолях костей, мочевоцс пузыря, легкого и молочной железы. Делеция гена Г)СС характерна вля опухолей толстой н прямой кишки, АРС вЂ” цля аденоматозного полипоза золотой кишки. клетки этой же ткани, способные к делению. Они обеспечивают гомеостаз числешюсти клеточной популяции, а их выделение контролируется механизмом отрицательной обратной связи.
Уменьспение численности популяции клеток (например, потеря клеток эпидермиса при ранении или лейкоцитов при кровотечении) вьсзывает снижение ингибирующето воздествия кейлонов и подъем митотической активности в соответствующей ткани. Кейлоны участвуют в регуляпии роста тканей, заживления ран. нммуцных реакций и других пропессах. Бяокированив «паточного цикла с пенью задержки размножения б ыстро расспущих ра«авых клеток лежит в основе действия ряда препаратов, используемых для лечения опухолегх К сожалению, эти препараты действуют .также на нормальные клетки и оказьвают па них вредное влияние - побочное действие препарата. Последнее особенно выражено в отношении быстро обновляющихся популяций, так как значительная часть их клеток находится в цикле.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
