12.2. Определение понятия «апоптоз»

Апоптоз или запрограммированная (контролируемая) клеточная гибель представляет собой активную форму гибели клетки многоклеточного организма, являющуюся результатом реализации ее генетической программы в ответ на внешние или внутренние сигналы и требующую затрат энергии и синтеза макромолекул de novo. Морфологически апоптоз проявляется в уменьшении размера клетки, конденсации и фрагментации хроматина, уплотнении наружной и цитоплазматических мембран без выхода содержимого клетки в окружающую среду.

12.3. Роль апоптоза в жизни здорового организма

В многоклеточном организме апоптоз является повсеместно и постоянно происходящим процессом. Апоптоз играет ключевую роль в эмбриональном развитии, процессе метаморфоза, нормальном обновлении тканей. Благодаря апоптозу обеспечивается возрастная инволюция половых желез, тимуса, гепатоцитов, нейронов, костей, некоторые иммунные процессы и т.д. В частности, с помощью апоптоза из организма удаляются нежелательные или потенциально опасные клетки, например, аутореактивные Т-лимфоциты, инфицированные вирусами клетки, опухолевые клетки и т.д. Цитотоксические Т-лимфоциты и натуральные киллеры (НК) осуществляют элиминацию аллогенных и злокачественно трансформированных клеток путем индукции в них апоптоза. Апоптоз может нести ответственность и за ослабление или прекращение иммунных реакций.

Доказана роль апоптоза в развитии старения. Нарушение процесса физиологической клеточной гибели может привести к развитию патологических состояний и забо­леваний, проявлениями которых могут быть как дегенеративные, так и пролиферативные изменения. В частности, активация апоптоза является одним из патогенетических звеньев СПИДа, нейродегенеративных и миелодиспластических процессов, ишемических поражений тканей и органов. Ингибирование апоптоза лежит в основе разви­тия опухолей, ряда аутоиммунных и вирусных заболеваний. В последние годы выявлена роль апоптоза как патогенетического фактора в развитии атеросклероза, инфаркта миокарда, травм, ишемии/реперфузии и др. Изучение роли апоптоза в развитии различных видов патологии мо­жет дать возможность его направленной коррекции и повысить тем самым эффективность лечения многих заболеваний.

Тонкий, строго контролируемый баланс процессов апоптоза, пролиферации, дифференцировки и стабильного функционирования клеток (адгезии, передвижения и т.д.) рассматривается не только как ведущий механизм клеточного гомеостаза на уровне целостного многоклеточного организма, но и как главное условие его нормальной жизни. Показано, что роль апоптоза в популяциях неделящихся или слабо делящихся клеток минимальна или незначительна. В то же время в популяциях интенсивно делящихся клеток роль апоптоза огромна в силу того, что процесс апоптоза уравновешивает процессы пролиферации и дифференцировки клеток и поддерживает необходимую численность клеточной популяции.

Принято считать, что интенсивность апоптоза наиболее высока в период эмбриогенеза. В последующие периоды онтогенеза она снижается и достигает минимума в старости, сохраняясь лишь в тканях с интенсивно делящимися клетками (гемопоэтическая ткань костного мозга, ворсинки слизистой тонкого кишечника и др.). Чем плотнее контакты между клетками и с межклеточным матриксом, тем слабее выражен их апоптоз, и наоборот. Установлено, что в обеспечении межклеточных контактов важная роль принадлежит мембранным ФАВ-интегринам. Среди ФАВ, защищающих клетки от апоптоза, следует назвать такие цитокины, как фактор роста фибробластов, коллаген II, фактор роста нервов, эритропоэтин, ИЛ-10, ИЛ-7 и многие другие, обеспечивающие жизненную активность соответственно фибробластов, хондроцитов, нейронов, эритроидных клеток, клеток миелоидного ряда, клеток лимфоидного ряда и мн. др. К цитокинам, способствующим развитию апоптоза, относятся фактор некроза опухолей -ФНО (TNF-), рост-трансформирующий фактор-(TGF), хемокин MIP-1, ИФН-и др.

Роль апоптоза в жизни здорового организма заключается в:

• поддержании численности клеточной популяции на необходимом для организма уровне;

• определении формы и размеров организма и его составных частей;

• обеспечении правильного, адекватного потребностям организма, соотношения численности, размеров и формы клеток различных типов;

• адекватном изменении числа клеток под влиянием различных как экзогенных, так и эндогенных сигналов;

• обеспечении селекции разновидностей клеток внутри популяции, в том числе в удалении из нее генетически дефектных клеток.