Апоптозға жалпы сипаттама

 

Апоптоздың некроздан айырмашылығы.

Апоптоздың некроздан  3 айырмашылығы бойынша ерекшеленеді.

а) апоптоздың бағдарланып өлуі.

б) апоптоздың бағдарлануын информациялық сигнал жібереді.

в) апоптоз – энергияға тәуелді және РНК синтезі мен белокты талап етеді.

 

Апоптоздың ферменттермен  байланысы, яғни каспазалар.

Каспазалар – бұл цитоплазмалық протеазалар. Каспазалар – аспарагин қышқылынан құралған пептидті байланыстарды үзіп тастауға қабілетті. Казпаз туыстасына 10 ферменттер кіреді, олар плазмолемадан келетін келетін, аралық көмекшілермен сигнал әсері арқасында (алғашқы болып каспад сегіз белсенді), бір – бірін белсендіруге қабілетті.

Каспаз активациясын митохондриядан алынған ( олардың мембраналарының  жоғары өткізгіштік кезінде ) факторлар  шақырады. Бұл протеазалар каспаза  тоғызды белсендіреді. Каспаздың  жұмыс істеуі үшін қажетті жағдайлар:

Клеткада каспазды ингибирлейтін ерекше ақуыздардың болмауы (апоптоз ингибиторлары ).

Каспаз нысаналары болып:

1. Цитоплазмалық және ядролық ақуыздар (гистон Н1, ламина)
2. Репликация және репарация ферменттері (топоизомераза).
3. Реттеуші ақуыздар (клеткалық циклді бақылаушы).
4. Эндонуклеаза ингибиторлары.

 

Эндонуклеазалар

Апоптоз кезінде эндонуклеазалар  линкерлі аймақтарға әсер ете отырып ДНҚ- ны фрагменттерге (үлкен және ұсақ) бұзады.

Каспаз және эндонуклеаздан басқа, апоптозға мүмкіндік беретін  клеткада күшті тотықтандырғыштар (окислители) жинақталады, олар күшті клетка апоптозын тудырады (бұл азот оксидін (NO), супероксидті және гидроксидті радикалдардың, пероксинитриттің, нитриттердің, нитраттардың және т.б. жинақталуы).

Клеткада тотықтырғыш  стресс жүреді, оған мембраналар өте сезімтал, олардың өткізгіштігі бұзылады, апоптоздың басталу үшін өте маңызды.

Қалыпты клеткаларда  антиоксидантты қорғаныс жүйесі әсер етеді ( каталаза, супероксиддисмутаза, пероксидаза). Тотықтандырғыш стресс кезінде бұл ферменнтер көп мөлшердегі тотықтандырғышқа шамасы келмейді.

Сонымен, плазмолеманың  өзгеруі апоптоздық денешіктің көрші  клеткалармен жұтылуына мүмкіндік  береді.

 

Апоптоздың ағза жасушаларындағы мысалдары.

Апоптоз эмбриональды және антогенетикалық даму барысында өте маңызды рөл атқарады.Ол түрлі морфогенетикалық процесте байқалады.Апоптоз – омыртқасыз жануарлардың эмбриональды дамуында мысалы нематомаларда жақсы зерттелген (Chaenorhabclitis elegans).

Бағдарланған жасуша өлімі таракандарда метаморфоз кезінде  байқалады.Сонымен қатар жасушаның  бағдарланған өлімі эмбриогенез барысында анықталып,жануарларда мысалы жәндіктерде көздің,жүректің,орталық жүйке жүйесінің дамуы кезінде байқалады.Эмбриогенез барысындағы апоптоздың бұзылуы жануардағы ұрықтың өлуіне сонымен қатар туа біткен ақауларға және әртүрлі ауруларға,соның ішінде ісік ауруына алып келуі мүмкін.

Есейген ағзада апоптоз әр түрлі ағзаларда алған.Ол жануарлардың жай пролиферациясында (гепатоциттерде,бүйрек үсті бездерде,эпителий жасушасында) және жануарлардың жылдам пролиферациясында байқалады.Бірінші жағдайда ол функцияның гемостаздық регуляциясын ұлпаларда белсенді түрде атқарады.Екінші жағдайда апоптоздың рөлі негізінде жасуша диференцировкасымен тығыз байланысты.Осы жолмен эндокринді жүйеге тәуелді.Жануарлардың түрлі мөлшердегі қатысты гормонның концентрациясының төмендеуі.Мысалы; простатаның жасушалары косирациядан кейінгі және бүйрек үсті безінің АКТГ синтезінің глюкокортикоидтармен тежелуі кезінде жасуша өлімі іске асады.Апоптоз жасушалардың өлімі жолымен қанмен қамтамасыз етуінің төмендеуінен байқалады.Мысалы; жүректің ауруларында.

Бағдарланған жасуша өлімінің нәтижесінде вируспен зақымдалған жасушалар және ағза тіршілігіне қажетсіз жасушалардың, мутанттық жасушалардың ағзаға қауіп төндіретін жасушалардың жойылуына әкеледі.Осы процестің биологиялық маңызы өте зор, өйткені ДНК фрагментатциясы генетикалық материалдардың басқа жасушаларға ауысуына хабар береді.

Радиацияның әсері ішек эпителиінің пролифирациялық жасушаларда  және имундық жүйенің пролифирациялық емес жасушаларда апоптоз шақыртады.

Қарап отырсақ апоптоз өте кең таралған жалпы биологиялық мехаизм жасушалардың санына,тұрақтылығына жауапты.

Жасушалардың әр түрлі  өлу жолдары.

Апоптоз құбылыс ретінде бірінші рет морфологтармен сипатталған.Микроскопиялық жасушаның өлуін бақылай отырып,олар жасушаның екі жолмен өлуін байқаған.Олар некроз және апоптоз.Некроз кезінде жасушалар ісінеді,олардың митохондриясы және басқа органеллалар созылып,керіледі.Сонын әсерінен ионды каналдарының бұзылуынан клеткаішілік және плазмалық мембрананың үзілуі,жыртылуы байқалады.

Нәтижесінде муосомалық ферменттердің белсенділігіжоғары,ал клеткаішілік сұйықтық жасушалық емес ортаға түсіп, қабыну процестерін шақыртады.

Классикалық себептері.

Жасушаны некрозға әкелуі – гипертермия, қышқылдық фосфаттық  ингибирленуінде, гликолизда немесе Кребс циклында , гипоксия комплементтің және басқа да әр түрлі токсиндердің әсері апоптоздың морфологиялық сипатпен ерекшеленетін – ол ядро коллажы.

Хроматин қалыпты жағдайда ашық және конденсирленген аймақтармен белгіленген, бұл жағдай супер конденсирленген айшық пішінінде болған ядро перифириясында байқалады.Осы кезде ДНК – ның фрагментациясы байқалады.

 

Бүгінгі таңдағы апоптоз  проблемалары:

Қазіргі таңда ғылыми медициналық ошақтарда ең негізгі әңгіме апоптоз «сәнді» тақырыпқа ие болды.

1972  жылы   F.R.KERR ең алғаш рет осы процесті сипаттап клетканың бағдарланған өлімі деген атау берді, ал 1983 осы терминге жаңа мағына ұсынған латын тілінен аударғанда «жапырақтың түсуі» деген осы алдындағы терминге бірталай ұқсастықтары бар феномен болып шықты.

Қысқыша бір – екі сөзбен айта кетсек, осы құбылыс осылай сипатталады:

Апоптоз – тірі организмде секунд сайын болып жатқан, ескірген жасушалардың өмір барысында басқа бір сыртқы жағдайлардың әсерінен өзінің генетикалық құрылымын өзгертуі. Әрбір тірі организмде генетикалық деңгейде бағдарлама құрылған:

Өзгерген жасушалар  жойылып отыру қажет, ал олардың  орнына жаңа жұмыскер жасушалар келуі керек. Осы бағдарлама жасуша реализациясы үшін берілген механизм ол апоптоз болып саналады. Осы өз бетімен жүретін, біршама қиын энергияға қажетті процесс, жарамсыз жасушаларды суицидқа әкелетін некрозға деген ешқандай қатысы болмайтын өзгерген жасушалардың өмір барысында жоғалып кетуі. Осындай белгімен жасушалардың өлуі организм жаңа туғаннан бастап алдын ала бағдарланған, егер басқа да бір қолайсыз жағдайда белгі берген жағдайда мына бағдарлама іске асады. Апоптоз құбылысы қазіргі таңда мүмкіндігінше барлық медицина салаларында кардиологияда, онкологияда, эндокринологияда, нефрологияда, пульмонологияда, неврологияда, травматологияда кең қолдануда. Жасушаның бағдарланған өлімі ол адам организмінде гомеостазды ұстап тұратын бірінші әдіс болып табылады.

Оның дәлдігі  – ол генетикалық бақыланады және іс жүзінде орындалады. Әр түрлі патологиялық жағдайларда апоптоздың адамдар белсенділігін фиксацияланған (миокард инфарктісінде, жарақаттарда және т.б.) немесе организм белсенділігі төмендегенде (ісік аурулардың патологиясы және т.б.) осы жағдайлар апоптоздың белсенділігін жоғарылатады. Осы жағдайды байқай отырып, олардың барысында патологиялық ауруы клиникалық жағдайдың жаңаруына әкеледі деген тұжырымға келген берілген рольді жоққа шығармай науқастарды келешекте емдеуге болады деген тұжырым теріс эффекттіге әкелуі мүмкін. Осы сұрақ медицина саласында әлігі  уақытқа дейін қарастырылуда. Апоптоздың қысылуынан таңдаған жағдайда өз қалауымен жасушалардың мутантты өзгеруіне сонымен қатар тек өз функциясын орындауы ғана емес басқа да ДНҚ геномның өзгеруіне алып келеді. Апоптоздың белсенділігі бағдарланған жасуша өліміне ғана емес, басқа да сау жасушалардың жойылуына әкелуі мүмкін соның әсерінен мүшелер мен тіндердің қалыпты функцияның бұзылуына алып келеді.

Қорыта келгенде дөрекі аяғына дейін апармаған кірісу генетикалық  түрде бақыланатын процесс организмнің  өлуіне алып келуі мүмкін.

Осыдан қорыта келсек осы жағдайларға әсер ету әдістерін  бұрын жасалған оның генетикалық  бағдарламасына гомеостаздық процестердің механизмдеріне аса маңызды көңіл аудару қажет. Өйткені осы құбылыс өте күрделі келеді. Әрбір механизмді жекелей бақылайды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қолданылған әдебиеттер:

 

 

1. Биохимия – 2005- Т. 70, №9-С. 1177-1185
2. Биохимия – 2005 – Т. 70, №2-С. 284-293
3. Арх. Патологии – 2001- Т.63, №1-С. 51-60
4. Вестн. Офтальмологии – 2003- Т.119, №2-С. 50-54
5. Биохимия – 2005 –Т.70, №2-С. 284-293
6. Медицина -2002 -№3-С. 21-22
7. Клинич. Лаб. Диагностика – 2002- №11-С. 25-32