Гибель клеток: апоптоз и некроз

Выделяют две формы клеточной гибели: апоптоз и некроз, которые отличаются причинами их развития и структурными изменениями в клетках.

Этот процесс контролируется «киллерными» генами, действие которых разрушает клетки. Им противодействуют гены-«спасатели», которые защищают клетки от гибели. Апоптоз протекает асинхронно в отдельных клетках и обладает тканевой специфичностью, протекает очень быстро (от нескольких минут до 1-3 ч). Именно апоптозу принадлежит главная роль в гибели старых клеток. Наблюдается этот процесс в эмбриогенезе, в различных тканях в норме или в ответ на повреждающие факторы, при злокачественных заболеваниях и иммунных дисбалансах.

Сигналами, запускающими программу апоптоза, являются воздействие на организм

• физических и химических факторов (облучение, гипоксия, гипертермия и др.);

• вирусные инфекции;

• нарушение регуляторных взаимоотношений (дефицит гормонов, цитокинов, факторов роста);

• потеря контактов с другими клетками.

Многие гормоны, вырабатывающиеся в организме в норме, могут стать физиологическими индукторами апоптоза (фактор некроза опухоли, гамма-интерферон, фактор роста-B, гормоны коры надпочечника).

Структурные изменения при апоптозе проявляются в отделении клетки от соседних в результате гибели межклеточных контактов и уплотнении ядра без разрушения кариоплазмы и кариолизиса. В дальнейшем ядро фрагментируется. В цитоплазме происходит резкая конденсация и уменьшение ее объема, однако органеллы сохраняют свою целостность. При прогрессировании программы апоптоза форма клетки изменяется, образуются многочисленные выпячивания и углубления, в которых содержатся фрагменты ядра и жизнеспособные органеллы. Эти образования отшнуровываются от клетки и образуют апоптозные тела, окруженные мембраной. Они быстро захватываются фагоцитами окружающей соединительной ткани, воспалительная реакция которой не развивается.

Структурные изменения при некрозе: в цитоплазме клеток повышается концентрация ионов кальция и активация протеолитических ферментов в связи с блокадой ионных каналов плазмолеммы.

В связи с этим ускоряется процесс разрушения клеточных структур:

в ядре уменьшается и еще больше уплотняется хроматин (кариопикноз), а затем ядро распадается на фрагменты (кариорексис) и лизируется (кариолизис).

В органеллах цитоплазмы возникают обширные повреждения мембран, лизис митохондрий, полирибосом, расширяются цистерны ЭПС.

В финале программы некроза разрушаются клеточные границы, клетка распадается на фрагменты, которые поглощаются фагоцитами окружающей соединительной ткани, при этом всегда развивается воспалительная реакция.