Апоптоз и Fas-FasL-система
Жизнь многоклеточного организма зависит от нормального функционирования каждой из миллионов составляющих его клеток, а жизнь каждой отдельной клетки определяется законами, направленными на поддержание гомеостаза целого организма. Гомеостаз многоклеточного организма поддерживается балансом между пролиферацией, дифференцировкой и элиминацией клеток.
В процессе деления и дифференцировки возникает много дефектных или даже опасных клеток, например, потерявших способность экспрессировать ген Т-клеточного рецептора тимоцитов или Т-клеток, опознающих антигены тканей собственного организма. Такие клетки должны быть уничтожены. Масштабы клеточной элиминации бывают удивительны: более 95% тимоцитов погибает в тимусе в процессе созревания.
Гибель клеток во время эмбриогенеза, метаморфозов, эндокриннозависимой атрофии тканей и в процессе удаления стареющих или активированных иммунных клеток называется программированной гибелью клетки или апоптозом . Характерные признаки апоптоза - конденсация цитоплазмы, образование пузырьков в цитоплазматической мембране и фрагментация хромосомной ДНК до отдельных нуклеосом. В классическом определении апоптоз является самоубийством клетки. Это означает, что клетка способна самостоятельно запускать программу собственной смерти при определенных условиях, например, при истощении ростовых факторов, и, следовательно, может погибать автономно.
Тем не менее обнаружение экзогенных факторов гибели и их рецепторов на поверхности клетки показывает, что апоптоз в некоторых ситуациях может индуцироваться извне.
Таким образом, апоптоз - это способ физиологически активной гибели клетки, что коренным образом отличает его от некроза . Причиной некроза в большинстве случаев является механическое повреждение клетки, приводящее к нарушению целостности цитоплазматической мембраны и выбросу содержимого клетки в межтканевое пространство. В результате возникают воспалительные реакции , обычно сопровождающие некротическую форму гибели клетки. Подобные воспалительные процессы не характерны для апоптоза. При апоптозе происходит аутодеградация основных компонентов клетки, обусловленная действием внутриклеточных протеаз. Изменения цитоплазматической мембраны, сопутствующие апоптозу, активируют фагоцитирующие клетки [ Ellis R.E., 1991 ]. Фагоцитоз завершает деградацию апоптотических клеток, что позволяет избежать воспаления .
Одним из внешних факторов, запускающих в клетке апоптоз, является лиганд Fas-белка - Fas-лиганд ( FasL ). Fas-система - Fas-лиганд и его рецептор Fas - способна убить клетку в течение нескольких часов.