Апоптоз: определение, механизмы и биологическое значение

1. Апоптоз: определение, механизмы и биологическое значение

2. Определение

Апоптоз — это генетически запрограммированная
форма клеточной гибели, реализуемая посредством
активации внутриклеточных сигнальных путей и
каспазного каскада, приводящая к контролируемой
элиминации клетки без развития воспалительной
реакции.
Термин ввели в 1972 году исследователи: Джон Керр,
Эндрю Уайли, Алистер Карри.
Ключевые признаки:
• конденсация хроматина,
• фрагментация ДНК,
• образование апоптотических телец,
• фагоцитоз без воспаления.

3. Морфологические признаки апоптоза

С
точки
зрения
гистологии
апоптоз
характеризуется специфическими структурными
изменениями:
• Уменьшение объёма клетки (cell shrinkage).
• Конденсация хроматина по периферии ядра
(маргинализация).
• Кариорексис (фрагментация ядра).
• Формирование
(blebbing).
мембранных
пузырьков
• Образование апоптотических телец.
Важно: плазматическая
целостность.
мембрана
сохраняет

4. Молекулярные механизмы апоптоза

В основе апоптоза лежит активация ферментов — каспаз
(cysteine-aspartate proteases). Выделяют два основных
пути:
1. Внутренний
(митохондриальный):
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ
МЕХАНИЗМЫ
АПОПТОЗА
• повреждение ДНК,
• активация p53,
• выход цитохрома c,
• формирование апоптосомы.
2. Внешний (рецепторный):
• взаимодействие Fas-рецептора с Fasлигандом,
• активация каспазы-8.
• Регуляция осуществляется белками семейства
Bcl-2 (про- и антиапоптотические).

5. Апоптоз и некроз: сравнительная характеристика

Признак
Апоптоз
Некроз
Характер процесса
Программированный
Патологический
Воспаление
Отсутствует
Выражено
Целостность мембраны
Сохраняется
Нарушается
Энергозависимость
Требует АТФ
Не требует
Апоптоз — физиологический механизм регуляции клеточной популяции, в отличие от
некроза, являющегося следствием повреждения.

6. Биологическое значение апоптоза

Апоптоз играет ключевую роль в:
• эмбриогенезе (формирование пальцев, редукция
эмбриональных структур),
• поддержании тканевого гомеостаза,
• иммунной системе (элиминация аутореактивных
лимфоцитов),
• удалении повреждённых и мутированных клеток.
Процесс предотвращает развитие
аутоиммунных заболеваний.
опухолей
и

7. Патология, связанная с нарушением апоптоза

П АТОЛ О Г И Я , С ВЯ З А Н Н А Я С
НАРУШЕНИЕМ АПОПТОЗА
Недостаточный
апоптоз:
Избыточный
апоптоз:
• онкологические заболевания (гиперэкспрессия Bcl2),
• аутоиммунные процессы.
• нейродегенеративные заболевания (болезнь
Альцгеймера),
• ишемические повреждения,
• ВИЧ-инфекция.

8. Заключение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• Апоптоз — это строго регулируемый, энергозависимый
процесс
программированной
клеточной гибели, имеющий фундаментальное
значение
для
морфогенеза,
поддержания
тканевого гомеостаза и иммунологической
толерантности.
• Нарушения механизмов апоптоза приводят к
тяжёлым патологиям, включая онкологические и
нейродегенеративные заболевания, что делает
его
изучение
важным
направлением
современной медицины и клеточной биологии.