В.Л. Быков - Цитология и общая гистология (1135296), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Наиболее ранним морфюяогическим проявлением апоптоза, выявляемым на электроюю-микроскопическом уровне, служит утрата кяегпками специализированных структур на ке пюверхиосгпи (например, микроворсннок и межклеточных соединений), их отделение от соседних (рис. 3-24). Развитие апоптоза марфолап|ческн на светооптическом уровне также проявляется уплотнением ядра (в котором накапливаются крупные глыбки хроматина), конденсацией цигпюплазмы, которая уплотняется, сморщивается и уменьшается в размерах (отчего анап|аз бьш назван также "сморщивающим ыекрозюм" - Йп~йаяе пестов(я в англоязычной литературе). Уплотнение цитоплазмы приводит ко все более колшакпшму расположению ар| анелл, которые при апоптозе, в отличие от некроза, сохраняют свою целоппность.
Измвнвпггя в ядре при апоптозе обусловлены активацией зидюгенной Саг+IМцг+-зависимой зидоиуклеазы, что приводит к упорядоченному расщеплению геномлой ДНК в межнуклеосомных участках иа отдельные нуклеюсамные сегменты. Хрома|ил укладывается в ядре в виде крупных полъл>иий, после чего ядро распадается на фрагменты, - 98- окруженные мембраной. Таким образом, в отличие от некроза, измене- ния ядра при апоптозе включают только кариопикноз и своеобразный кариорексис (без разрушения кариолеммы)„кариолизис отсутствует. Рис.
3-24. Морфологические изменение клеток прн епоптозе Ат-Ал - клетки нл последовательных стадиях епаптазз: А! - начало зпоптазз - утрата клеткой соединений с соседними интзктными клетками и ее отделение от них; Д2 - ажетие и уплотнение цитоплззмы и ядра, изменение формы клетки, распределение гетерохромзтинв в виде полулуний гад кзриолеммой; дз - нерзствкхчее сжатие и уплотнение клетки, образование вздутие и выростов нв ее гкжерхности, квриопикноз; Ал - рзспзд клетки не фрагменты, окруженные плвзмалеммой (впоптозные тела) и их фвгоцитаз соседними интвктными клетками. При прогрессировании апоптоза нарастюшая конденсация цито- плазмы сочетается с изменением формы клетки - она образует многочисленные крупные вздугия и выпячнвания (поверхность клетки при этом как бы "вскипает").
а также "кратеры" (по-видимому, в участках слияния с плазмолеммой пузырьков, образующихся из пистерн трЭПС). Образование и удаление апоптозных твл. Вьшячиванвя, содержацше жизнеспособные органеляы, а также фрагменты ядра, оппиуровываются, формируя крупные окруженные мембраной фрыменты округлой или овальной формы - апоптозные тела, Образование апоптозных тел связано с преобразованиями питоскелета: в частности, перешнуров- ка цитоплазмы происходит с участием пучков актиновьи микрофиламенпюв, разрушение которых блокирует ход апоптоза. Число и размеры образующихся клеточных фрагментов (апоптозных тел) варьируют в широких пределах и обычно тем значительнее. чем крупнее разрушавлцаяся клетка. В некоторых случаях клетка сморщивается целиком, превращаясь в одно сферическое апоптозное тело.
Апоптозные тела быстро захватываюптся соседними клетками посредством фагоцнтоза и перевариваются ими. Некоторые тела могут разрушаться внеклеточно, другие же поглощаются местными фагоцитами. Нейтрофилы в фагопитозе апоптозных тел не участвуют, воспалительная реакция отсут- ствуепк Процесс апоптоза развивается сравнительно быстро и обычно длится от нескольких минут до нескольких часов (в среднем, морфологвчески регистрируемые его стадии - от начала конденсации хроыатнна до полного переваривания апоптозных тел, занимают 1-3 ч).
Биохимические процессы при апонтозв. Сигнал, запускающий апоптоз, инициирует внутриклеточную каталитическую реакшпо, которая включает ряд этапов: (1) передачу сигнала в клеточное ядро (обеспечивается различными механизмами, опосредованными ионами Саз+, фосфолипазой, тирозинкиназой, протеинкинвзами А и С, пАМтР, сфингомнеляномlперамидом и др. молекулами), (2) активацию "летальных", или "«иллерных" генов, ответственных за развертывание программы апоптоза, (3) включение процессов транскрипции и трансляции (в результате которых осуществляется синтез ппоптоз-специфическик белков), (4) активацию ряда ферментных систем, вызывающих необратимые изменения в ядре и шпоплазме клетки.
Деятельность указанных ферментных систем на заключительном грюне биохимических преобраювапий при апоптозе генетически контролируется и координируется, разворачиваясь в определенном порядке. К наиболее важным фермептным системам относят (в порядке их активации): (1) цнстеиновыг протеазы семейства 1СЕ (сокращенное название от англ. П.-1 Сопчегбпя Епхуше - фермент, конвертирующий ИЛ-1). представляющие собой протеолитическую каскадную аутокаталитическую систему, а также 1СЕ-подобные протеазы; (2) гранзимы (сериновые протеазы); (3) зндонуклеазы, обусловливающие фрагментацию ДНК в участках между нуклеосомами с формированием цепей ДНК стандартной длины. Эта реакция, развиваюглаяся есле до протеолиза гистонов и других ядерных белков, настолько специфична. что ее используют в качестве маркера процесса алаптоза, Значение апоптоза в развитии тканей и механизмах тканевого гомеостаза у человека Апаитаз - адин из фундаментальных и универсальных биологических механизмов тканввога гомеостаза, поэтому он в той или иной степени связан со всеми проявлениями жизнедеятельности тканей в норме и патолопш.
Особенно значима роль апогпоза в следующих пропессах: ()) эмбриональном развитии; (2) удалении спшреющмх клеток в зрелых тканях; (3) инвалюции зрелых тканей„(4) иммунных реакциях; (5) реакциях тканей на действие повреждающи.х факторов; (6) развитии ряда дегенеративных и инфекционных заболеваний; (7) апухалевам росте. (Ц апопгоз е эмбриональном развитии. Внутриутробное развитие сопровождается избыточным образованием огромного количества клеток, которые своевременно уничтожаются путем апаптаэа. Наиболее активна этот пропесс происходит в нервной системе, где механизмом а1юптоза гибнет до 40-85% нейронов различных участков ()НС.
Важнейпше процессы гиста- и арганагенеза тесно связаны с ицдукпией апоптоза, развивающегося в соответствии с генетически определенной пространственной и временной программой Апоптоз охватывает клетки в четко определенных участках формирувлцихся зачатков и органов на конкретных этапах их развития.
Проявлениями аноптаза в ходе развития являются регрессия частей эмбриональных зачатков и закладок органов, изменения их формы, процессы образования просвета в трубчатых органах, инволюция провизорных органов. разрыв плодных оболочек и др. Одним из механизмов лействия тератагенов (от греч. [егаэ - урод и яепеэ - происшедший)- веществ, обусловливающих развитие уродств. - как предполагают.
служит изменение распаюжения зон, в которых в норме происходит гибель клеток механизмом апоптоза (нарушение программы апаптаза); (к) апопгоз стареющих клеток е зрелых тканяк. Длительность жизни клеток в различных тканях варьирует в очень широких пределах - от нескольких часов (для лейкоцитов) или нескольких суток (для клеток кишечного эпителия) до многих лет (для кардиомиоцитов и нейронов). Она определена генетически и связана с характером популяции, к которым принадлежат эти клетки (см. выше).
Старение клеток, неза- висимо от скорости, с которой оно происходит, в физиологических условиях завершается апапгпазам. Развитие апоптоза индуцируется, повидимому, вследствие накопления генетических ошибок и (или) снижения чувствительности клетки к стимулирующим ростовым сигналам (в результате нарушений рецепторного аппарата). Обычно стареющие клетки, подвергающиеся апоптозу, располагаются в тканях и органах диффузна; в некоторых органах с закономерной мшрацией клеток они накапливаются в участке завершения миграции (например, в сетчатой зоне коркового вегцества надпочечлика). Апоптоз клеток при их естес~венной смерти в результате старения прослеживается в тканях с трудом из-за немногочисленности гибнущих клеток.
Значительно более массовая гибель характерна для тканей, подвергающихся инволюции, в особенности, после предшествующей гиперплазии; (3) апоптоз при инеолюции зрелых тканей особенно выражен в гормонально-зависимых органах после прекращения гормон ~эней стимуляции.
Он характерен для атрофирующихся органов половых систем (предстательной железы. придатка яичка. матки) после удалезшя юная, лля постлактационной инволюции молочной железы, послеродовой ипволюции матки, атрофии периферических эндокринных желез (щитовидной железы, коркового вещества надпочечников) и гонад после удаления гнпофиза и т.пл (4) апоптоз и клетках иммунной системы обеспечивает развитие и течение важнейших иммунных реакпий (см. главы 8 и 9). Механизмом апоптоза гибнет большая часть лимфошгтов в центральных органах иммуногенеза„не прошеюплх процессы селекции (не располагающих набором рецеппюрав, необходимым для осуществления их нормальной функции).
Этим же механизмом погибают и В-лимфациты с низкоафинными рецепторами в герминативном центре периферических органов иммуногенезь; он лежит в основе цшпсяпоксическога действия Т- киллеров и ИК-клеток на клетки-.мишени, а также возрастной и акпидентальной инвалюции тимуса и др)пмх органов иммунной системы.
Очевидно. что разработка методов управления пропессами апоптоза может способствовать коррекции иммунпых нарушений (иммулодефицитов, аугоиммулых и аллергических заболеваний и др.); (5) апопгоз в реакции тканей не действие повреждлющих факторов. Как уже указывалось вьппе, апоптоз развивается при умеренном повреждении клетки разнообразньвчи факторами, которые при более мощном повреждаюшем воздействии вызывают развитие некроза.
Примером такого рода лропессов служит развитие апоптоза при ин- - 102- фаркте миокарда - остром заболевании, которое развивается вследствие нарушезпш кровоснабжения участка сердечной мывши. Хотя значительная часть клеток в очаге повреждения подвергается неврозу, в ткани, прилежащей к некратическому очыу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
