Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Апоптоз і некроз – два варіанти клітинної смерті.



Апоптоз у тварин – це ряд послідовних явищ:

· перехід фосфатидилсерину із внутрішнього моношару цитоплазматичної мембрани у зовнішній моношар,

· зменшення об'єму клітини,

· зморщення цитоплазматичної мембрани,

· конденсація ядра - каріорексис (маргінація гетерохроматину) і каріопікноз (здавлювання ядер) і утворення кільця із окремих уламків,

· розриви нитки ядерної ДНК і роспад ядра на частини,

· фрагментація клітини на мембранні везикули з внутрішньоклітинним вмістом (апоптозні тільця), які фагоцитуються макрофагами і сусідніми клітинами.

Приклади апоптозу

1. В клітині пройшла мутація, яка може призвести до пухлинних утворень у тканині, коли вона стає непотрібною для організму, наприклад, в процесі онтогенетичного развитку або на завершальних етапах інфекційного процесу, коли організм не потребує вироблення антитіл (лімфоцити).

2. Під час нормального розвитку організму апоптоз виникає в клітинах при формуванні форми або структури органа. Наприклад, при утворенні кінцівки миші деякі клітини піддаються апоптозу і утворюються пальці.

 

Рис. Апоптоз під час нормального розвитку кінцівки миші. Апоптовані клітини (зліва) позначені жовтим. Ця ж кінцівка (справа) через один день. [Alberts]

3. Деякі птахи, такі як качка, мають перепонки між пальцями, тоді як в інших птахів, такі як курка, перепонок нема. В ранньому ембріогенезі курки і качки мають перепонки між пальцями. Специфічний білок BMP4 утворюється в клітинах між пальцями, запускаючи клітинну смерть цих клітин. Інший білок BMP (gremlin) утворюється навколо пальців у обох птахів і тільки у качок утворюється і в клітинах перепонок, запобігаючи запуск апоптозу в них. Якщо додати білок gremlin в перепонку ембріонів курки, то вона не піддається апоптозу і зберігається.

Рис. Зліва лапка курки після додавання в перепонку білка Gremlin (перепонказбереглась), справа контрольный експеримент без додавання білка (перепонка піддається апоптозу).

4. Метаморфоз головастика жаби. Под дією тиреоїдного гормону при метаморфозі головастика жаби, запускається апоптоз і хвіст головастика зникає. [Alberts, 4th edition]

 

Рис. Головастик жаби та доросла особина.

Патологічною формю клітинної смерті є некроз. Такий процес проходить тоді, коли Т-кіллер своєчасно не вирішив долю інфекційної клітини, запрограмувавши її на шлях апоптозу. Вірус або інший паразит, розмножуючись в клітині, руйнує її: клітина лізується, її вміст виходить у міжклітинний простір. Деякі внутрішньоклітинні паразити, включаючи найпростіших Toxoplasma gondii (збудник токсоплазмоза), здатні до пригнічення апоптозу. Нове покоління паразитів переходить у сусідні клітини, наносить всьому організму згубний вплив. Починається запальний процес, результатом якого може бути як одужання, так і смерть організму. Некротичну смерть можуть викликати фізичні або хімічні пошкодження, наприклад, обмороження або опік, органічні розчинники, гіпоксія, гіпотонічний шок та ін. Наявність або відсутність запалення у тварин використовують як ознаку, яка дозволяє відрізнити апоптоз від некрозу.

Некроз характеризується розривом цитоплазматичних і внутрішньоклітинних мембран, що призводить до руйнування органел, вивільнення лізосомних ферментів і вихід вмісту цитоплазми у міжклітинний простір. При апоптозі зберігається цілісність мембран, органели виглядають морфологічно інтактними, а продукти дробіння клітини, апоптозні тільця (або везикули) являють собою окремі фрагменти, оточені мембраною.

Рис. 1. Зміни ультраструктури клітин тварин при некрозі і апоптозі.

1 – нормальна клітин, 2 – апоптолітичне зморщування клітини з утворенням сморщивание клетки с образованием міхур частих виростів, 3 – фрагментація клітини з утвореннням апоптолітичних везикул, 4 – набухання клітини при некрозі, 5 – некротична дезінтеграція клітини.

 

Питання 2.

Шляхи апоптозу клітин

За ініціюючими частинами розрізняють такі шляхи апоптозу:

1. Рецептори апоптозу - група білків CD95 (Apo-1 абоFas) і TNF-R (фактор пухлинного некрозу). TNF-альфа - високо цитотоксична молекула, використовувалась як ліки проти раку. TNF-R1 - рецептор широко поширений і тому не може бути вибірковим. Інші представники цієї групи мають домен клітинної смерті (DD death domain) - домен білок-білкової взаємодії, що зв'язується з білком адаптором, таким як FADD. Активація рецепторів апоптозу лігандами (наприклад, CD-95L і TNF-альфа приводить до активації каспази-8, запускаючи каскад реакцій апоптозу.

2. Мітохондріальний шлях. Мітохондрії виконують центральну роль в апоптозі, при цьому спостерігаєтьсяся збільшення проникності мітохондріальної мембрани. Баланс між про- і анти-апоптозними членами родини Bcl-2 регулюють вихід про-апоптозних речовин із мітохондрій, що приводять до запуску апоптоза, таких як AIF, ендонуклеаза G, Smac/DIABLO і цитохром C. Вивільнення цитохрома-С із мітохондрії призводить до утворення апоптосоми в цитоплазмі, яка активує каспазу-9 і запускає клітинну смерть.

Обидва шляхи призводять до активації каспаз і запуску каскада реакцій, які викликають загибель клітини.

Рис. Структура генетичного апарату

Інтерфазна картина хромосом: В основі надхромосомної организації ядер у еукаріот лежить загальний периферичний розподіл інтерфазних хромосом поблизу ядерної мембрани з прикріпленням до неї ділянок хромосом, які несуть гетерохроматинові блоки. Місця прикріплення, як правило, пов'язані з особливою функціональною активністю тих чи інших ділянок генома. Асоційована з мембраною ДНК має більш високий рівень повторностей, ніж основна частина ядерної ДНК. Виявилось, в результаті апоптозу в першу чергу пошкоджується саме ця частина молекули ДНК, яка прилягає до ядерної мембрани.

 

Питання 3.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.