Ми пояснюємо, що таке апоптоз, що він робить і які його фази. Крім того, апоптоз нейронів і відмінності з некрозом.
Що таке апоптоз?
Апоптоз - це механізм самознищення клітин, який дозволяє організму контролювати розвиток і ріст клітин, щоб виключити наявність небезпечних аномалій або дефектів. Цей процес смерть запрограмована клітина працює за допомогою генетично контрольованих клітинних сигналів і виконує важливу профілактичну функцію організм.
Цей процес може відбуватися в організмі двома шляхами:
- Негативна індукція. Ізолюючи клітинка приречена на смерть, тобто відкликаючи фактори росту, втрачаючи якийсь тип пригнічувальної активності або перериваючи її контакт з клітинами, які її оточують.
- Позитивна індукція. За допомогою активації білок або іншого типу сполуки органічні речовини, які викликають загибель клітини, або навіть отримання суперечливих сигналів клітиною, позначеною для смерті.
В обох випадках апоптоз відбувається в порядку та методично, а не хаотично, дотримуючись суворих інструкцій щодо самогубства клітини та залишаючи імунна система впоратися з «залишками» видалених клітин.
Отже, це природний процес, який є частиною механізмів захисту та оновлення організму. Зазвичай це не представляє істотної шкоди будь-якій клітинній системі, оскільки, якщо необхідно, молоді клітини того ж типу, що і ті, що вилучені, виробляються з однаковою швидкістю.
Функція апоптозу
Апоптоз - це життєво важлива планувальна роль організму, яка виконує такі функції:
- Позбавтеся від аномальних клітин, які народилися низькорослими, мають аномалії або були інфіковані вірус або зазнали шкоди ДНК.
- Видаліть деякі старі та дефектні клітини та замініть їх новими клітинами, які виконують ту ж функцію, підтримуючи організм здоровим. Це особливо важливо у випадку захисних клітин організму, які можуть помилково атакувати здорові тканини.
- Приступайте до формування організму на ключових етапах його розвитку, таких як різні ембріональні стадії, на яких тканина повинна бути втрачена або відокремлена. Так, наприклад, утворюються пальці, які спочатку об’єднані мембраною: клітини останньої повинні бути запрограмовані на загибель і відокремлення кожного члена. Це також відбувається з ендометрієм матки під час менструації.
Фази апоптозу
Апоптоз має дві розпізнані фази, а саме:
- Фаза прийняття рішення. Процес апоптозу починається з отримання певними клітинами сигналу про смерть, тобто вказівки на самогубство. Тоді вона повинна «вирішити», чи виживе вона, чи розпочне процеси смерті. Для цього мітохондрії вони є основними органелами: вони утворюють мультибілкові комплекси, які вивільняють внутрішньомітохондріальний вміст, такий як цитохром С, певні гормони сімейства каспаз та інші тригери апоптозу.
- Фаза виконання. Після того, як клітина «вирішила» померти, всередині неї починається процес деградації білків хроматину, приводячи в рух все, що секретується на попередній фазі мітохондріями. Це включає в себе ряд реакцій біохімічний впорядкований, що завершується клітинним автолізом, тобто клітина сама розпадається і залишає після себе молекулярні залишки, які імунна система візьме на себе.
Апоптоз і некроз
Некроз — це хаотичний процес, який зачіпає не окремі клітини, а цілі тканини.
Не слід плутати апоптоз і некроз. Перший – це природний, здоровий і впорядкований процес. Навпаки, некроз — це випадок незапланованої та небажаної загибелі клітин, відомої як загибель тканин, що ставить під загрозу цілісність організму.
Принципова відмінність полягає в тому, що некроз - це хаотичний, випадковий і незворотний процес, при якому клітини якоїсь тканини починають масово відмирати.
Некроз може виникнути через різні причини: інфекції бактеріальний неконтрольоване порушення припливу крові до певних тканин (судинні аварії) або дія токсинів, таких як отрути, смертельні речовини або іонізуюче випромінювання високого рівня.
Це також поширене, коли кінцівки людини піддавалися сильному холоду. Ці випадки часто призводять до ампутації, оскільки некроз поширюється по всьому тілу і може викликати загальну септичну реакцію (генералізовану інфекцію).
Апоптоз нейронів
Клітини нервова система і мозок, який називається нейронами, також проходять природний процес апоптозу, в якому нейрони Старі витісняються молодими. Однак генерація цих типів клітин в організмі відбувається набагато повільніше та спорадічніше, ніж інші звичайні клітини організму.
Отже, з часом наша нервова система погіршується, що призводить до втрати працездатності мозку, затримки нервової реакції або навіть втрати деяких функцій, що стає дуже очевидним у похилому віці. Насправді від цього процесу залежать багато психічних недуг, які часто вражають людей у літньому віці, наприклад, стареча деменція.
Існують і інші патології, такі як епілепсія або хвороба Альцгеймера, при яких цей процес поєднується з порушенням роботи гліальних клітин, відповідальних за поглинання та відкидання залишків мертвих нейронів, не даючи їм викликати проблеми.
Таким чином, при цих захворюваннях відходи накопичуються і заважають нормальному функціонуванню мозку, викликаючи втрату маси мозку або залишаючи шрами і травми, які сприяють продовженню проблеми.
The науковий експеримент В даний час він приділяє великі зусилля вивченню апоптозу, передбачаючи можливе лікування цих та інших супутніх хвороб, таких як рак.
Апоптоз і рак
Різні внутрішні або зовнішні причини можуть призвести до появи дефектних клітин, як правило, носіїв пошкодженої ДНК. Клітина намагається відновити пошкодження, завдані пошкодженою ДНК, або, якщо це неможливо, засудити себе до запрограмованої смерті. Таким чином, організм перешкоджає розмноженню дефектних клітин, поширюючи генетичний збій.
Якщо передбачувані механізми виходять з ладу, та ж імунна система може чинити тиск, щоб змусити клітину зазнати апоптозу. Якщо процес проходить успішно, розмноження можливих ракових клітин, наприклад, запобігається.
Проблема полягає в тому, що багато передракових клітин не реагують на внутрішні або зовнішні сигнали апоптозу, таким чином продовжуючи неконтрольовано поділитися і створювати пухлини, божевільні маси клітин, які відтворюються без зупинки.
З цієї причини багато сучасних досліджень раку зосереджені на розумінні того, чому ракові клітини блокують свої природні функції апоптозу. Можливим лікуванням було б зовнішнє втручання, щоб відновити процес, без необхідності в дуже руйнівних та інвазивних методах лікування, таких як променева або хіміотерапія.