Механизмы радиационно-индуцированного апоптоза
Апоптоз клеток, вызванный внутриклеточными факторами
«Инструктивный» апоптоз
Список использованных источников
Механизмы радиационно-индуцированного апоптоза.
Апоптозом называется явление программируемой клеточной гибели, которое сопровождается набором характерных цитологических признаков (маркеров апоптоза) и молекулярных процессов, которые имеют отличия у одноклеточных и многоклеточных организмов.
Апоптоз является формой гибели клетки, которая проявляется в уменьшении ее размера, конденсации и фрагментации хроматина, уплотнении наружной и цитоплазматической мембран без выхода содержимого клетки в окружающую среду. Несмотря на то, что обычно более принципиальным является аспект программированности и активный характер гибели, чем сопутствующие ей морфологические изменения, чаще используют термин «апоптоз», по всей видимости, из-за его краткости.
Радиационный апоптоз характерен как для клеток быстро делящихся тканей (эпителиальных, костный мозг), так и для покоящихся (лимфоциты периферической крови). Обнаружение специальными белками нарушений ДНК или мембран митохондрий будет инициировать апоптоз.
Гибель по апоптотическому пути может происходить при повреждениях ДНК, которые не являются препятствием к жизнедеятельности клетки.
Апоптоз будет включаться при дозах, которые не достигают летальных значений.
Апоптоз клеток, вызванный внутриклеточными факторами.
К внутриклеточным факторам, которые могут вызвать апоптоз относят следующие:
Физиологические ситуации:
Разрушение клеток в процессе эмбриогенеза. Начальный этап развития организма будет сопровождаться образованием избыточного клеточного материала, уничтожение которого будет происходить путем апоптоза в строго определённых местах и времени. Другими словами, гистогенез и органогенез тесно связаны с активацией апоптоза. Примером является удаление перепонок между зачатками пальцев.
Инволюция гормонозависимых тканей после прекращения гормональной стимуляции. Примером является разрушение эндометрия во время менструального цикла, атрофия яичников в период менопаузы, постлактационное уменьшение молочной железы и атрофия простаты после кастрации.
Ликвидация потенциально опасных лимфоцитов, которые могут реагировать на собственные ткани.
Гибель клеток, уже послуживших во благо организму. Например, гибель нейтрофилов при остром воспалительном ответе и лимфоцитов в конце иммунного ответа.
Клеточная апоптотическая машина будет реагировать на разнообразные сигналы со стороны окружения и внутренних сенсоров, которые контролируют целостность клетки. В случае, если клетка потеряла контакт с окружением или получила нерепарируемые внутренние повреждения, будет запускаться соответствующая программа апоптоза. Апоптоз будет индуцироваться также поступлением противоречивых сигналов от систем, которые управляют клеточным циклом.
У млекопитающих существует дополнительный механизм, который позволяет организму направлять клетки в апоптоз, называющийся инструктивным апоптозом. Суть его сводится к следующему: одна клетка будет посылать другой сигнал, который говорит о том, что последняя должна умереть.
Инструктивный апоптоз будет обеспечивать защиту иммунопривелегированных органов (глаза, семенники) от действия иммуноцитов, будет принимать участие в толерантности, преферической делеции активированных Т-клеток в конце иммунного ответа, цитотоксичности Т и NK - клеток в отношении опухолевых клеток и клеток, которые поражены вирусами. Таким образом, инструктивный апоптоз совершенно необходим для нормальной работы иммунной системы.
Рецепторы смерти являются ключевыми молекулами инструктивного апоптоза.
Ключевыми молекулами инструктивного апоптоза являются рецепторы смерти (death receptors). Рецепторы смерти будут передавать внутрь клетки сигналы, которые поступают в виде лигандов смерти (death ligands).
Рецепторы смерти принадлежат суперсемейству рецепторов фактора некроза опухолей (TNFR) / рецепторов фактора роста нервов (NGFR). Отличительная черта членов этого суперсемейства - наличие экстраклеточного домена, который содержит повторы, богатые цистеином - CRD (cystein rich domain). CRD будет формировать поверхность, отвечающую за взаимодействие с лигандом.
1. Вредные вещества в окружающей среде. Радиоактивные вещества. /Под ред. И.Я. Василенко и др. СПб.: НПО «Профессионал». 2006. 334 с.
2. Источники и действия ионизирующей радиации. Научный комитет Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации. Доклад за 1977 г. Генеральной ассамблеи с приложениями. Нью-Йорк.: 1978. 382 с.
3. Дёмин С.Н., Тёлушкина Е.Л. Радиационно-гигиеническая оценка загрязнения внешней среды тритием и дозовые нагрузки на население в районе радиохимического предприятия // Бюллетень радиационной медицины. 1987. №1. С. 23-28.
4. Беловодский Л.Ф., Гаева В.К., Гришмановский В.И. Тритий. М.: Энергоатомиздат. 1985. 248 с.
5. Журавлёв В.Ф. Токсичность окиси трития в эксперименте // Распределение, биологическое действие и ускорение выведения радиоактивных изотопов / Под ред. Ю.И. Москалёва. М.: Медицина. 1964. С. 202-209.
6. Калистратова В.С., Ильин Л.А. Биологическое действие радионуклидов и основа защиты организма // Радиационная медицина. Руководство/ Под ред. Ильина Л.А. М.: ИздАТ. 2004. Т.1 С. 631-634.
7. Калистратова В.С. Особенности биологического действия инкорпорированных радионуклидов // Радиационная медицина. Руководство/ Под ред. Л.А. Ильина. М.: ИздАт. 2004. Т.1. С. 604-613.
