Apoptoza este o moarte celulară controlată genetic. În prezent, au fost identificate un număr mare de gene care codifică substanțele necesare pentru reglarea apoptozei. Multe dintre aceste gene sunt conservate în cursul evoluției - de la viermi rotunzi la insecte și mamifere. Unele dintre ele se găsesc și în genomul de viruși. Astfel, procesele biochimice de bază ale apoptozei în diferite sisteme experimentale (în principal studii efectuate asupra viermi rotunzi și muște) sunt identice, astfel încât rezultatele cercetării pot fi transferate direct la alte sisteme (de exemplu, ale corpului uman).
Apoptoza poate fi reglementată:
factori externi. mecanisme autonome.
A. Impactul factorilor externi.
Apoptoza poate fi reglată prin acțiunea multor factori externi care duc la deteriorarea ADN-ului. Cu o afectare nerecuperabilă a ADN-ului prin apoptoză, celulele care sunt potențial dăunătoare organismului sunt eliminate. În acest proces, gena suprimantă tumorală p53 joacă un rol important. Activarea apoptozei este de asemenea cauzată de infecțiile virale. tulburări de reglare a creșterii celulare, afectarea celulară și pierderea contactului cu substanța țesutului înconjurător sau bazică. Apoptoza este apărarea corpului împotriva persistenței celulelor deteriorate, care pot fi potențial periculoase pentru un organism multicelulare.
Atunci când țesutul este stimulat de un mitogen, celulele sale devin o stare de activitate mitotică crescută, care este însoțită în mod necesar de o anumită activare a apoptozei. Soarta celulelor fiice, indiferent dacă supraviețuiesc sau suferă apoptoză, depinde de raportul dintre activatori și inhibitori ai apoptozei:
Inhibitorii includ factori de creștere, matrice de celule, hormoni sexuali, unele proteine virale, activatori includ lipsa de factori de creștere, pierderea de comunicare a matricei, glucocorticoizii, unele virusuri, radicali liberi, radiații ionizante.
Prin acțiunea activatorilor sau absența inhibitorilor, apare activarea proteazidonucleazelor endogene. Aceasta conduce la distrugerea citoscheletului, fragmentarea ADN-ului și întreruperea funcției mitocondriale. Celula se micșorează, însă membrana sa rămâne intactă, dar deteriorarea acesteia duce la activarea fagocitozei. Celulele moarte se descompun în mici fragmente înconjurate de o membrană, care sunt desemnate ca corpuri apoptotice. Nu apare reacția inflamatorie la celulele apoptotice.
B. Mecanismul autonom al apoptozei.
Apoptoza morfogenetică este implicată în distrugerea diferitelor rudimente de țesuturi. Exemplele sunt:
-distrugerea celulelor în spațiile interdigital; -cage de celule conduce la distrugerea excesului de epiteliu în timpul fuziunii proceselor palatin în formarea unui palat tare. -cage de celule din partea dorsală a tubului neural în timpul strângerii, care este necesară pentru a realiza unitatea epiteliului, cele două părți ale tubului neural și mezodermul asociat.
Perturbarea apoptozei morfogenetice în aceste trei localizări conduce la dezvoltarea sindactilului, la scindarea palatului dur și, respectiv, la spina bifida.
apoptoza Gistogeneticheskaja observate în timpul diferențierii țesuturilor și organelor, care se observă, de exemplu, în diferențierea dependent hormonal al organelor genitale ale primordia tesut. Astfel, masculii de celule Sertoli in hormon sintetizat testis fetale care provoacă regresie conducte Muller (din care femeile sunt formate trompelor uterine, uter si vagin superior) prin apoptoza.
Apoptoza apoftozei este implicată în îndepărtarea structurilor rudimentare în embrion, de exemplu pronephros.
Pentru stări diferite, pot fi observate atât accelerarea, cât și decelerarea apoptozei. În ciuda faptului că apoptoza poate fi activată de diverși factori specifici anumitor tipuri de celule, dar calea finala comuna a apoptozei este reglementată de gene bine stabilite este comun, indiferent de cauza activarea apoptozei.
Toți factorii care cresc sau scad apoptoza pot acționa
- direct asupra mecanismului de moarte celulară, - indirect prin afectarea reglementării transcripției.
În unele cazuri, impactul acestor factori asupra apoptozei este critică (de exemplu, dependente de glucocorticoizi timocitelor apoptotice), iar în altele este lipsită de importanță deosebită (de exemplu, Fas- și apoptoza dependentă de TNF). Un număr mare de substanțe participă la procesul de reglementare, cele mai studiate dintre acestea fiind substanțele din familia bcl-2
Bcl-2gen a fost descris pentru prima dată ca o genă care este translocată în celulele limfomului folicular și inhibă apoptoza. În studii suplimentare, sa dovedit că Bcl-2 este un multigen. care se găsește chiar și în viermi rotunzi. De asemenea, în unele virusuri s-au găsit gene omoloage. Toate substanțele care aparțin acestei clase sunt împărțite în activatori și inhibitori ai apoptozei.
Kingibitoram includ: bcl-2, Bcl-xL, Mcl-1, Bcl-w, adenovirus E1B 19K, virusul Epstein-Barr BHRF1.
Activatorii includ bax, bak, Nbk / Bik1, Bad, bcl-xS.
Membrii acestei familii interacționează între ei. Unul dintre nivelurile de reglare a apoptozei este interacțiunea protein-proteinei. Proteinele din familia bcl-2 formează atât homo- cât și heterodimeri. De exemplu, inhibitorii bcl-2 pot forma dimeri cu activatori bcl-2. Astfel, viabilitatea celulelor depinde de raportul dintre activatori și inhibitori ai apoptozei. De exemplu, bcl-2 interacționează cu bax, cu prevalența primei viabilități celulare crescând, cu excesul celui de-al doilea - scade. În plus, proteinele din familia bcl-2 pot interacționa cu proteine care nu aparțin acestui sistem. De exemplu, bcl-2 se poate conecta la R-ras. care activează apoptoza. O altă proteină, Bag-1, sporește capacitatea bcl-2 de a inhiba apoptoza.
În prezent, se consideră că genele. implicate în reglementarea creșterii și dezvoltării tumorilor (oncogene și gene supresoare tumorale) joacă un rol de reglementare în inducerea apoptozei. Acestea includ:
bcl-2 oncogene, care inhibă apoptoza cauzată de hormoni și citokine, ceea ce conduce la o creștere a viabilității celulare;
proteina bax (de asemenea din familia bcl-2) formează dimeri bax-bax, care sporesc acțiunea activatorilor de apoptoză. Raportul dintre bcl-2 și bax determină sensibilitatea celulelor la factorii apoptotici și este un "întrerupător molecular" care determină dacă se va produce creșterea sau atrofia tisulară.
c-myc oncogene, al cărui produs proteic poate stimula apoptoza sau creșterea celulară (în prezența altor semnale de supraviețuire, de exemplu, bcl-2)
Gena p53, care în mod normal activează apoptoza, dar când este mutată sau absentă (așa cum este detectată în unele tumori) crește supraviețuirea celulelor. S-a stabilit că p53 este necesar pentru apoptoza atunci când celula este deteriorată de radiațiile ionizante, dar nu este necesară pentru apoptoza cauzată de glucocorticoizi și în timpul îmbătrânirii.
Articole similare
-
Hormonul adiponectin protejează celulele de apoptoză prin acțiunea asupra ceramidelor - medicament 2
Trimiteți-le prietenilor: