Фрагментация ДНК в ядрх происходит под действием кальций чувствительной эндонуклеазы.

Фагоцитоз апоптотических клеток или телец осуществляется окружающими здоровыми клетками, или паренхиматозными, или макрофагами. Апоптотические тельца быстро разрушаются в лизосомах, а окружающие клетки либо мигрируют, либо делятся, чтобы заполнить освободившееся после гибели клетки пространство.

Фагоцитоз апоптотических телец макрофагами или другими клетками активируется рецепторами на этих клетках: они захватывают и поглощают апоптотические клетки. Один из таких рецепторов на макрофагах – рецептор витронектина, который является β₃-интегрином и активирует фагоцитоз апоптотических нейтрофилов.

ВИТРОНЕКТИН -полифункциональный гликопротеин, компонент крови и внеклеточного матрикса <extracellular matrix>; взаимодействует с гликозаминогликанами, коллагеном...

Апоптоз принимает участие в следующих физиологических и патологических процессах:

1. Запрограммированном разрушении клеток во время эмбриогенеза (включая органогенез).

2. Гормон-зависимой инволюции органов у взрослых, например, отторжение эндометрия во время менструального цикла, атрезии фолликулов в яичниках в менопаузе и регрессия молочной железы после прекращения лактации.

3. Гибели отдельных клеток в опухолях, в основном при ее регрессии, но также и в активно растущей опухоли.

4. Гибели клеток иммунной системы, как В-, так и Т-лимфоцитов, после истощения запасов цитокинов, а также гибели аутореактивных Т-клеток при развитии в тимусе.

5. Патологической атрофии паренхиматозных органов после обтурации выводных протоков, что наблюдается в поджелудочной и слюнных железах, почках.

6. Гибели клеток, вызванных действием цитотоксических Т-клеток, например, при отторжении трансплантата и болезни “трансплантат против хозяина”.

7. Гибели клеток при действии различных повреждающих факторов, которые способны вызвать некроз, но действующих в небольших дозах, например, при действии высокой температуры, ионизирующего излучения, противоопухолевых препаратов.

8. И др.

Механизм апоптоза

TNF-α и Fas-L (CD178) запускают каскад биохимических реакций, финальным этапом которых является дефрагментация хромосом и гибель клетки. На поверхности клеток организма имеются специальные рецепторы для TNF-α, это TNF-RI и TNF-RII, а для Fas-лиганда рецептор Fas/APO-1 CD95).

TNF-R и Fas/APO-1(CD95) имеют гомологию в экстрацеллюлярных доменах части рецептора.

Связывание TNF-α и Fas-лигандов с рецепторами апоптоза активирует интрацеллюлярные "домены смерти" (DED - death effector domain) этих рецепторов: DED, DED1 и DED2 приводит к активации

- каспаз(3,6,7,8,9) высвобождающие измитохондрий цитохром C - Bax проапоптозных белков (ингибиторов Bсl- антиапоптозныхбелков) - протеаз ICE/CED-3 семейства

Периферическое деление Т-клеток иниции­рует взаимодействие либо Fas рецептора с его ли­гандом (FasL), либо ФНО с рецептором ФНО.

Последующая цепь передачи сигналов активиру­ет ИЛ-1β-конвертируюшие ферментоподобные протеазы (ICE, от англ. IL-1β converting enzyme­like proteases), которые опосредуют запрограммированную клеточную гибель (апоптоз).

 

 

В свою очередь активные ICE начинают взаимодействовать с рядом внутриклеточных субстратов: - поли-(АДФ-рибозо)полимеразой (PARP), участвующей в репарации ДНК и модификации активности некоторых ядерных белков, - ламином В1, - топоизомеразой I -и Р-актином.

Все члены семейства ICE/CED-3 протеаз расщепляют субстраты. Специфическое расщепление PARP, ламина В1, топоизомеразы I и Р-актина под действием ICE-подобных протеаз на большие и малые фрагменты приводит клетку к гибели, так как большие фрагменты этих субстратов и являются активными нуклеазами, которые разрезают хромосомы на фрагменты. Активация протеаз ICE/CED-3 семейства может происходить и под действием фосфолипидов, например, церамидов.

Свободный сфингозин образуемый из церамидов в результате его гидролиза церамидазой так же активирует ICE-подобные протеазы и ускоряет апоптоз.

Тироксин

Важная роль в осуществлении апоптоза принадлежит тироксину (Т4).

Он регулирует функционирование протеиновой тирозинкиназы, важного элемента реализации сигнала смерти. При недостатке этого гормона щитовидной железы происходит подавление апоптоза.

IL-lβ блокирует апоптоз. ICE-подобные протеазы взаимодействуют с IL-lβ, а не с PARP, ламином В1, топоизомеразой I и Р-актином. В результате чего не происходит образования активных нуклеаз, и клетка избегает апоптоза.

На взаимодействие TNF-α и Fas-лигандов с TNF-R и Fas/APO-1(CD95) и проведение апоптотического сигнала оказывают влияние Bcl и Bax белки.

Так белки Bcl семейства: Bcl-2, Bcl-xL и Bcl-xS блокируют выход цитохрома-С из митохондрий и таким образом предотвращают превращение про-каспазы-9 в активную форму, отменяют атоптотический сигнал.

Bcl белки регулируют проницаемость мембран митохондрий, предотвращают выход цитохрома-С, ингибируют каспазы.

Bcl-2 ген впервые был описан как ген, который транслоцируется в клетках фолликулярной лимфомы и ингибирует апоптоз

В свою очередь Bax белки способствуют выходу цитохрома С из митохондрий и образованию активной каспазы-9, которая инициирует продолжение и активацию апоптотическог каскада, начавшегося с присоединения TNF-α или Fas-лигандов к TNF-R и Fas/APO-1(CD95).

Быть или не быть апоптозу зависит от соотношения Bcl и Bax белков в митохондриях: ----- преобладание экспрессии белков Bcl семейства блокирует запуск апоптоза, - а преобладание экспрессии Bax белков способствует реализации сигнала смерти.

Регуляция апоптоза

Апоптоз может регулироваться:

1. внешними факторами,

2. автономными механизмами.