3. Апоптоз

3.1. Поняття про апоптоз

Апоптоз - фізіологічна смерть клітини, що являє собою своєрідну генетично запрограмовану самоліквідацію. Термін «апоптоз» в перекладі з грецького означає «опадає». Автори терміна дали таку назву процесу запрограмованої смерті клітин тому, що саме з ним пов'язано осіннє опадання зів'ялого листя. Можна сказати, що даний феномен характерний для всього живого, за винятком таких особливих доклітинних форм життя, як віруси. Апоптозу можуть піддаватися як окремі клітини (як правило, дефектні), так і цілі конгломерати. Останнє особливо характерно для ембріогенезу. Наприклад, досліди дослідників довели, що завдяки апоптозу під час ембріогенезу зникають перетинки між пальцями на лапках у курчат. Вчені стверджують, що людина має такі вроджені аномалії, як зрощені пальці на руках і ногах, також виникають внаслідок порушення нормального апоптозу на ранніх стадіях ембріогенезу.⁷

3.2. Значення апоптозу

1. Апоптоз має величезне значення в ембріогенезі (включаючи імплантацію та органогенез). Порушення загибелі клітин у міжпальцевих проміжках може привести в синдактилії, а відсутність апоптозу зайвого епітелію при злитті піднебінних відростків або тканин, які оточують нервову трубку, приводить до порушення злиття тканин із двох сторін, що проявляється розщепленням твердого піднебіння і дефектом у тканинах, які обмежують спинномозковий канал, (spina bifida), відповідно.

2. Апоптоз відіграє важливу роль у підтримці сталості клітинного складу, особливо в гормон-чутливих тканинах. Сповільнення апоптозу приводить до гіперплазії тканин, прискорення – до атрофії. Він бере участь у відторгненні ендометрію під час менструального циклу, атрезії фолікулів у яєчниках у менопаузі і регресії тканини молочної залози після припинення лактації.

3. В даний момент досліджується величезна кількість лікарських препаратів, спрямованих на регуляцію апоптозу у певних тканинах. Так, прискорення апоптозу імунокомпетентних клітин можна використовувати для лікування аутоімунних захворювань і запобігання відторгнення трансплантата, сповільнення апоптозу може використовуватися для запобігання апоптозу в тканинах, що зазнають ішемії, підвищений зовнішній тиск тимчасово бездіяльних тканинах. Сповільнення апоптозу при вірусних інфекціях запобігає поширенню інфекції на сусідні клітини.

4. У всіх пухлинах спостерігається порушення апоптозу в пухлинних клітинах. Ця поломка може відбуватися на різних етапах апоптозу, наприклад, може відбуватися мутація гена р53, що приведе до того, що мутантний протеїн-р53 буде накопичуватися в клітині в зайвій кількості, але не буде викликати апоптоз, незважаючи на дефекти в геномі клітини, що приведе до проліферації клітин з порушеним геномом, причому з кожним наступним розподілом порушення в ДНК будуть накопичуватися. Іноді в пухлинних клітинах може накопичуватися і нормальний, або «дикий», протеїн р53, якщо поломка в механізмі апоптозу відбувається на інших рівнях. При хронічних лімфоїдних лейкеміях спостерігається накопичення продуктів гена bcl-2, що приводить до патологічного подовження терміну життя пухлинних клітин і резистентності клітин до різних проапоптотичних чинників. Іноді порушується передача сигналів від рецепторів загибелі клітин, наприклад, з рецептора до TNF-α. TNF-α бере участь у регуляції клітинної популяції за типом зворотного зв'язку. Всі клітини в популяції виділяють TNF-α у невеликих кількостях; чим більше клітин у тканині, тим вище концентрація TNF-α, а значить і рівень апоптозу. Таким чином досягається баланс між проліферацією і загибеллю клітин. Пухлинні клітини втрачають здатність піддаватися апоптозу під дією цього цитокіну, при цьому він накопичується у великій кількості в пухлинній тканині. У результаті цього TNF-α починає у великій кількості попадати в кровообіг і викликати апоптоз паренхіматозних клітин у багатьох органах, приводячи до кахексії.⁸