Апоптоз

Під генетичним контролем перебувають не тільки поділ та ріст клітини, а й її загибель та поглинання. Цей процес називають запрограмованою загибеллю клітини (ЗЗК), або апоптозом. Слово апоптоз у грецькій мові означає листки, що падають з дерева. Такий процес можна також назвати “самогубством клітини”, оскільки за її загибель значно відповідають її власні гени. Його треба відрізняти від некрозу (змертвіння клітини), за якого руйнування здорових клітин відбувається внаслідок зовнішніх процесів, наприклад запалення.

Апоптоз є звичним процесом на стадії розвитку та зрілості. Зокрема, в центральній нервовій системі формується значна кількість нейронів, які зрештою гинуть під час ремо-делювання, що трапляється протягом розвитку та утворення синапсу (див. Розділ 4). В імунній системі за допомогою апоптозу вилучаються невідповідні клони імуноцитів (див. Розділ 27); він відповідає за літичні впливи глюкокортико-їдів на лімфоцити (див. Розділ 20). Апоптоз також є важливим чинником у таких процесах, як видалення в плода перетинок між пальцями та регресія проточних систем плода в період статевого розвитку (див. Розділ 23). У дорослих апоптоз спричинює циклічний розрив ендометрію, що призводить до місячних (див. Розділ 23), та відповідає за відмирання ентероцитів, які злущилися з кінчиків кишкових ворсинок (див. Розділ 26). Аномальний апоптоз,

ЗАГАЛЬНІ ЗАСАДИ ТА КЛІТИННІ ОСНОВИ ФІЗІОЛОГІЇ ЛЮДИНИ / 23

Кількість

амінокислот

у прекурсорі Пептид прекурсора

Препроцесофізин

166 І і І

AVP

Препро TRH

242 І ї і » Н И і І І

TRH TRH TRH TRH TRH TRH

Кількість амінокислот у гормонах

9

З

267

265

236

Препрокефалін А

Met-enk Ц Leu-enk

Препро-опіомеланокортин

«Met-enk октапептид Met-enk гептапептид

MSH

АКТГ

MSH End

5, 7, 8

39 АКТГ 31(3-Ендорфін

Препродинорфін (препроенкералін В)

І ■ ■ ■ | 17Динорфін

Ц Leu-enk N-end Dyn

Рис. 1-22. Приклади великих прекурсорів (препрогормонів) для малих пептидних гормонів. Див. також рис. 14-12. TRH -тиреотропінвивільнювальний гормон; AVP — аргінін вазопресин; Met-enk — met-енкефалін; Leu-enk — Іеи-енкефалін; MSH -меланоцитстимулювальний гормон; АКТГ — адренокортикотропний гормон; End — (3-ендорфін; Dyn — динорфін; N-end — неоен-дорфін.

імовірно, виникає в разі автоімунного захворювання, ней-родегенеративних хвороб та ракових захворювань.

Різноманітні позаклітинні ліганди можуть активувати рецептори, що запускають апоптоз. Один з них — Fas, між-мембранний білок, що випинається з лімфоцитів — клітин природних вбивців (NK- від англ. natural killer), і Т-лімфо-цитів (див. Розділ 27), що перебувають у різних формах і

Рис. 1-23. Загальна будова еукаріотичних ABC транспортних білків, що переміщають йони, інші речовини та білки через мембрани. АВС1 та АВС2 — АТФ-зв’язуювальні домени; МД1 та МД2 — мембранні домени; S — субстрат (модифіковано з Kuchler К, Thorner J: Secretion of peptides and proteins lacking hydrophobic signal sequences: The role of adenosine triphosphate-driven membrane translocators. Endocr Rev 1992; 13:499).

циркулюють у крові. Апоптоз зручно характеризувати в категоріях активації, внутрішньоклітинного передавання сигналів і їхнього виконання. Два головні позаклітинні фактори, що активують процес, — це Fas та TNF. Коли Fas приєднується до свого рецептора, відбувається активація каскаду внутрішньоклітинних ензимних реакцій, що призводить до руйнування клітини. Апоптозопродукувальний каскад ініціюється активацією каспаз — представників великої родини цистеїнових протеаз. Сьогодні вже ідентифіковано і схарактеризовано тринадцять каспаз у ссавців.

Фактор некрозу пухлин також може імітувати апоптоз. Унаслідок цього починається дія активованих апоптичних генів, що спричинюють у клітині фрагментацію ДНК, конденсацію цитоплазми та хроматину, а також у кінцевому підсумку утворення мембранного пухиря, розпад клітини та видалення залишків за допомогою фагоцитозу.

Одним з головних механізмів, за допомогою якого продукт гена супресора пухлин Р53 (див. нижче) виконує свою антиракову функцію, є активація апоптозу.

Вільям Ф. Ґанонґ. Фізіологія людини