Апоптозата генетично програмирана клетъчна смърт



Дата06.07.2017
Размер44.88 Kb.
#25089
АПОПТОЗАТА – ГЕНЕТИЧНО ПРОГРАМИРАНА КЛЕТЪЧНА СМЪРТ

В многоклетъчните организми генетично е заложена програма за самоунищожаване на клетките. Това осигурява нормалното съществуване на организмите, като ги освобождава от ненужните, увредени, завършили жизнения си път или появили се в резултат на мутации потенциално опасни клетки. Прието е самоунищожаването на клетките да се нарича “програмирана клетъчна гибел”. Най-добре проучената и най-често срещана форма на програмирана клетъчна гибел е апоптозата.

Терминът апоптоза (гр. apo – от, ptosis – падащ) е предложен по аналогия с листопада на дърветата. Тази аналогия подчертава обстоятелството, че загубата на клетките е присъща необходима част от жизнения цикъл на организмите. Апоптозата протича с активното участие на самата клетка, поради което го наричат “самоубийство” на клетката.

Апоптозната клетка притежава характерни морфологични особености. Обикновено в ранните етапи на процеса в клетката се активират протеолитични ензими, които катализират разграждането на белтъци на цитоскелета, ензимни и структурни белтъци в ядрото и др. Поради разрушаването на цитоскелета клетката губи нормалната си форма и става сферична. Наблюдава се фрагментиране и кондензиране на хроматина в ядрото, разрушава се ядрената обвивка, след което се разпада и ядрото. Клетката се свива, деформира се и се отделя от съседните клетки. Настъпват изменения в клетъчната повърхност, които служат като сигнал за нейното фагоцитиране. Обикновено клетката се разпада на мембранни вакуоли (апоптозни телца), които се фагоцитират от съседните клетки или от макрофагите. Това не само предпазва тъканите от увреждане, но и позволява да бъдат използвани компонентите на мъртвата клетка.

Апоптозата съществено се различава от другата, патологична форма на клетъчна гибел – некроза (гр. nεκρός - мъртъв). Некрозата настъпва при остро увреждане на тъканите под влияние на физични или химични фактори – замръзване или изгаряне, недостиг на кислород, механично увреждане, хипотоничен шок и др. В такива случаи клетките набъбват, нарушава се целостта на плазмената мембрана и на вътреклетъчните мембрани и съдържанието на клетката се излива в извънклетъчното пространство. Започва възпалителен процес, чийто изход може да бъде оздравяване или гибел на организма. При животните наличието на възпаление е признак, който позволява да се разграничат процесите апоптоза и некроза.

Апоптозата може да се предизвика от различни фактори, но вътреклетъчният механизъм по който протича е подобен във всички еукариотни клетки. Клетката може да включи програмата за гибел в отговор на различни вътрешни и външни сигнали. В отговора на вътрешните сигнали важна роля играят митохондриите. Външните фактори, предизвикващи апоптоза, представляват специфични лиганди, които се свързват от рецептори на клетъчната повърхност.

Апоптозата е необратим процес. Поради това в еволюцията е изработен механизъм, който осигурява потискането на механизма за програмирана клетъчна гибел при нормални условия. Съществуват извънклетъчни сигнални белтъци (фактори за оцеляване) които потискат апоптозата. Нормалното съществуване на повечето животински клетки изисква получаването на такива сигнали. Факторите за оцеляване активират механизъм, който потиска клетъчната програма за гибел. Ако не получават тези тези сигнали клетките активират програмата за “самоубийство”. По този начин в организма оцеляват само необходимите клетки. Например в развиващата се нервна система на гръбначните животни над половината от нервните клетки обикновено загиват скоро след своето възникване. Оцеляват само получилите достатъчно фактори за оцеляване, секретирани от клетките които инервират, което осигурява съответствие между техния брой. Подобни механизми съществуват във всички тъкани на развиващия се и на възрастния организъм.

Значението на апоптозата като биологично явление се подчертава от обстоятелството, че тя се среща при всички многоклетъчни организми. Програмираната гибел играе важна роля в ембрионалното развитие и в регулирането и поддържането на броя клетки в тъканите при физиологични и при патологични условия. При човека, например, около 100 000 клетки се образуват всяка секунда в резултат на клетъчно делене и толкова загиват в резултат на апоптоза.

Апоптозата играе важна роля в процеса на развитие и морфогенеза при животните. За да се формират пръстите на крайниците е необходимо клетките, които ги свързват, да бъдат отстранени. Подобен процес се наблюдава и при формирането на нервната система и на половата система.

В други случаи клетките загиват защото структурите, които образуват, не са необходими повече – така при метаморфозата на поповата лъжичка в жаба изчезва опашката, която не е необходима на възрастния организъм.

В тъканите на възрастния организъм клетъчната гибел е в точно съответствие с образуването на нови клетки. Така се поддържа постоянен броя на изграждащите организма клетки. Този процес протича интензивно в непрекъснато обновяващите се тъкани.

Програмираната клетъчна гибел е необходима и за отстраняване на клетките, които представляват опасност за организма. Такива са клетките със съществено увредена ДНК, която не може да бъде възстановена в резултат на репарация. Увреденият геном може да наруши нормалното ембрионално развитие и да доведе до вродени аномалии, а във възрастния организъм - до развитие на раково заболяване.

Получаването на митогенни сигнали, които са в противоречие с условията на средата или със състоянето на клетката, също често води до апоптоза. Апоптозата е от определящо значение за нормалното функциониране на имунната система, в която ежедневно се образуват милиони B- и T-лимфоцити. За да изпълняват функциите си, те трябва да са способни да различават “своето от чуждото” и “здравите от болните” антигени. Развиващите се имунни клетки се “тестват”, и повечето от тях се отстраняват, което осигурява постоянен брой ефективно действащи, но безопасни за самия организъм имунни клетки.

Изследванията върху програмираната вътреклетъчна гибел са обект на особен интерес, тъй като могат да допринесат за ефективното лечение на много заболявания при човека. Те намират днес и практическо приложение – някои видове ракови клетки могат да бъдат отстранени посредством индуциране на апоптоза в резултат на лъчетерапия и химиотерапия.







Каталог: tadmin -> upload -> storage
storage -> Литература на факта. Аналитизъм. Интерпретативни стратегии. Въпроси и задачи
storage -> Лекция №2 Същност на цифровите изображения Въпрос. Основни положения от теория на сигналите
storage -> Лекция 5 система за вторична радиолокация
storage -> Толерантност и етничност в медийния дискурс
storage -> Ethnicity and tolerance in media discourse revisited Desislava St. Cheshmedzhieva-Stoycheva abstract
storage -> Тест №1 Отбележете невярното твърдение за подчертаните думи
storage -> Лекции по Въведение в статистиката
storage -> Търсене на живот във вселената увод
storage -> Еп. Константинови четения – 2010 г някои аспекти на концептуализация на богатството в руски и турски език


Сподели с приятели:




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница