Апоптоз

Апоптоз - физиологическая, генетически запрограммированная, самоликвидация клетки
Термин "апоптоз" в переводе с греческого означает "опадающий". Авторы термина дали такое название процессу запрограммированного распада клеток потому, что именно с ним связано осеннее опадание увядших листьев. Кроме того, само название характеризует процесс как физиологический, постепенный и абсолютно безболезненный. 

У животных в качестве наиболее яркого примера апоптоза, как правило, приводят исчезновение хвоста у лягушки во время метаморфозы из головастика во взрослую особь. 

Явление генетически запрограммированной самоликвидации клеток встречается у всех эукариотов (организмов, клетки которых имеют ядро). Прокариоты же (бактерии) имеют своеобразный аналог апоптоза. Можно сказать, что данный феномен характерен для всего живого. Апоптозу могут подвергаться как отдельные клетки (как правило, дефектные), так и целые конгломераты. 

Клеточный состав большинства органов на протяжении жизни организма практически одинаков, а вот жизненный цикл различных типов клеток значительно отличается. При этом происходит постоянная замена многих клеток. Таким образом, относительное постоянство клеточного состава всех организмов поддерживается динамическим равновесием двух противоположных процессов:  клеточной пролиферации (деление и рост) и физиологического распада отживших клеток. 

Сегодня теории апоптоза посвящены десятки тысяч научных работ, раскрывающие основные механизмы его развития на физиологическом, генетическом и биохимическом уровнях. Ведется активный поиск его регуляторов. Особенно большой интерес представляют исследования, дающие возможность практического применения регуляции апоптоза при лечении онкологических, аутоиммунных и нейродистрофических заболеваний. 

Механизм развития апоптоза на сегодняшний день до конца не изучен. В большинстве случаев генетически запрограммированная самоликвидация клеток происходит при поступлении сигналов от молекул - клеточных регуляторов - таких как: гормоны, антигены, моноклональные антитела и др. Сигналы к апоптозу воспринимаются специализированными клеточными рецепторами, которые запускают последовательные этапы внутриклеточных сложных биохимических процессов. Характерно, что сигналом к развитию апоптоза может быть как наличие активирующих веществ, так и отсутствие некоторых соединений, препятствующих развитию запрограммированной самоликвидации клетки. Ответ клетки на сигнал зависит не только от его силы, но и от общего исходного состояния клетки, морфологических особенностей её дифференцировки, стадии жизненного цикла. 

Различают три физиологические фазы апоптоза: 1. Сигнальная (активация специализированных рецепторов). 2. Эффекторная (формирование из разнородных эффекторных сигналов единого пути апоптоза, и запуск каскада сложных биохимических реакций). 3. Дегидратационная (букв. обезвоживание). 

Кроме того, морфологически выделяют две стадии процесса: 1. Первая стадия -  преапоптоз. На этой стадии происходит уменьшение размеров клетки за счёт её сморщивания, возникают обратимые изменения в ядре (уплотнение хроматина и скопление его по периферии ядра). В случае воздействия некоторых специфических регуляторов апоптоз может быть остановлен, и клетка возобновит свою нормальную жизнедеятельность. 2. Вторая стадия - собственно апоптоз. Внутри клетки происходят грубые изменения во всех её органеллах, однако наиболее значимые превращения развиваются в ядре и на поверхности её внешней мембраны. Клеточная мембрана теряет ворсинки и обычную складчатость, на её поверхности формируются пузырьки - клетка как бы кипит, и в результате распадается на так называемые апоптические тельца, поглощаемые тканевыми макрофагами и/или соседними клетками. Морфологически определяемый процесс апоптоза занимает, как правило, от одного до трех часов. 

Биологическое значение апоптоза заключается в следующем: 1. Осуществление нормального развития организма в период эмбриогенеза. 2. Предотвращение размножения мутировавших клеток. 3. Регуляция деятельности иммунной системы. 4. Предотвращение преждевременного старения организма. 

В организме взрослого человека в результате апоптоза самоликвидируется ежедневно порядка 50-70 миллиардов клеток. Для ребёнка в возрасте от 8 до 14 лет число клеток, самоликвидировавшихся путём апоптоза, составляет порядка 20-30 миллиардов в день. Суммарная масса клеток, которые на протяжении 1 года жизни подвергаются разрушению, эквивалентна массе тела человека. При этом восполнение утраченных клеток обеспечивается за счёт пролиферации - увеличения клеточной популяции путём деления