Гибель клеток, апоптоз, некроз, аутофагия, сравнительные признаки, проявление в патологических условиях.

Существует два типа клеточной смерти — некроз и апоптоз.

Некроз — наиболее распространенный тип смерти клетки. Он проявляется ее резким набуханием и разрывом клеточной мембраны, денатурацией и коагуляцией цитоплазматических белков, разрушением клеточных органелл. Апоптоз необходим для нормальной элиминации (процесс вымирания) ненужных клеточных популяций в процессе эмбриогенеза (процесс образования и развития эмбриона) и при различных физиологических про­цессах. Апоптоз встречается и при патологических процессах; в этом случае он сопровождается некрозом.

Апоптоз является генетически запрограммированным защитным механизмом, который обеспечивает определенный по времени жизненный цикл клетки и при определенных физиологических или патологических условиях включает программу ее гибели, направленную на запуск самоуничтожения патологически измененных, мутировавших клеток (содержащих дефектные ДНК) ради сохранения целостности макроорганизма.

• Гибель клеток как один из морфогенетических процессов;

• Гибель клеток при патологии;

• Апоптоз – программированная гибель клеток, определение;

• Апоптоз – морфология;

• Апоптоз – молекулярный механизм.

· феномен программируемой самодеструкции клеток, приводящей к их гибели и сопровождаемой характерными цитологическими признаками и молекулярными событиями;

· регулируемый процесс удаления ненужных, постаревших и повреждённых клеток;

· генетически запрограммированная гибель клетки.

Значение апоптоза в норме:

· запрограммированная гибель клеток в раннем отногенезе (имплантация, эмбриогенез, органогенез);

· удаление клеток в обновляющихся клеточных популяциях;

· гибель клеток иммунной системы, В-и Т-лимфоцитов при дефиците цитокинов, гибель аутореактивных Т-клеток в тимусе;

· гибель клеток в ходе гормон-зависимых процессов: отторжение эндометрия во время менструального цикла, атрезия фолликулов в яичниках в менопаузе и регрессия молочной железы после.

Значение апоптоза при патологии:

• Дисрегуляция апоптоза является причиной многих заболеваний.

• Недостаток апоптоза приводит к возникновению опухолевого роста, избыток апоптоза приводит к потере клеток.

• Гибель клеток, вызванных действием цитотоксических Т-клеток, например, при отторжении трансплантата и болезни «трансплантат против хозяина».

• Повреждении клеток при некоторых вирусных заболеваниях, например, при вирусном гепатите, когда фрагменты клеток, погибших путём апоптоза, обнаруживаются в печени (тельца Каунсильмана).

• Гибель зараженных вирусом клеток.

Некро́з — это патологический процесс, выражающийся в местной гибели ткани в живом организме в результате какого-либо экзо- или эндогенного её повреждения. Некроз проявляется в набухании, денатурации и коагуляции цитоплазматических белков, разрушении клеточных органелл и, наконец, всей клетки. Наиболее частыми причинами некротического повреждения ткани являются: прекращение кровоснабжения и воздействие патогенными продуктами бактерий или вирусов.

Проявление некроза зависит от силы и характера патогенного фактора, состояния самого макроорганизма.

Внешние (макроскопические) признаки некроза:

1) структура тканей в зоне некроза нарушена, ткань бесструктурная;

2) консистенция тканей может быть плотной, когда ткань сухая; это возникает в тех случаях, когда ткань богата белками и содержит мало воды и активность гидролитических ферментов незначительна (в миокарде, печени, селезенке и почках); зона некроза может быть мягкой, когда ткань содержит большое количество влаги, белка мало, активны гидролитические ферменты (головной мозг, кишечник); сухой некроз может перейти во влажный при появлении инфекции;

3) цвет ткани в зоне некроза может быть черным или грязно-зеленым (при гангрене), что связано с образованием пигмента под влиянием гнилостных микробов; вид сероватой массы имеет ткань головного мозга, желто-серый цвет при туберкулезе и в кишечнике, красный или красно-синий цвет при инфаркте легкого;

4) запах в зоне некроза при гангрене связан с тем, что гнилостные микроорганизмы (синегнойная палочка, клостридии) способны вырабатывать сероводород, который взаимодействует с сульфидом железа.

Микроскопические признаки некроза: изменения возникают в паренхиме и строме. В ядре происходит кариопикноз (уплотнение хроматина и уменьшение ядра), кариорексис (распад ядра на отдельные фрагменты) и кариолизис (ядро полностью растворяется).

Исход некроза:

• Организация — замещение некроза соединительной тканью.

• Петрификация — замещение некроза солями кальция.

• Оссификация — замещение некроза костной тканью.

• Мутиляция (Самопроизвольная ампутация) — отторжение ткани.

Аутофагия (от др.-греч. αὐτός ауто- — сам и φαγεῖν — «есть») — является естественным, регулируемым механизмом клетки, который разбирает ненужные или дисфункциональные компоненты.

Регуляция аутофагии:

Аутофагия сопровождает жизнедеятельность любой нормальной клетки в обычных условиях. Основными стимулами к усилению процессов аутофагии в клетках могут служить:

• нехватка питательных веществ.

• наличие в цитоплазме повреждённых органелл.

• наличие в цитоплазме частично денатурировавших белков и их агрегатов.

Значение аутофагии при нормальных и патологических процессах:

Аутофагия — один из способов избавления клеток от ненужных органелл, а также и организма от ненужных клеток. Особенно важна аутофагия в процессе эмбриогенеза, при так называемой самопрограммируемой клеточной гибели. Сейчас этот вариант аутофагии чаще называют каспаза-независимым апоптозом. Если эти процессы нарушаются, а разрушенные клетки не удаляются, то эмбрион чаще всего становится нежизнеспособным.

Иногда благодаря аутофагии клетка может восполнить недостаток питательных веществ и энергии и вернуться к нормальной жизнедеятельности. Напротив, в случае интенсификации процессов аутофагии клетки разрушаются, а их место во многих случаях занимает соединительная ткань. Подобные нарушения являются одной из причин развития сердечной недостаточности. Нарушения в процессе аутофагии могут приводить к воспалительным процессам, если части мёртвых клеток не удаляются.

Особенно большую (хотя и не до конца понятную) роль нарушения аутофагии играют в развитии миопатий и нейродегенеративных болезней. Так, при болезни Альцгеймера в отростках нейронов пораженных участков мозга наблюдается накопление незрелых аутофагосом, которые не транспортируются к телу клетки и не сливаются с лизосомами. Мутантные хантингтин и альфа-синуклеин — белки, накопление которых в нейронах вызывает, соответственно, болезнь Хантингтона и болезнь Паркинсона — поглощаются и перевариваются при шапероновой аутофагии, и активация этого процесса предотвращает образование их агрегатов в нейронах.