Уважаемые пользователи! Все материалы на сайте являются переводами с других языков. Извиняемся за качество текстов, но надеемся, что они принесут Вам пользу. Администрация сайта. Обратная связь: webmaster@clearbody.org

Смерть клеток: подвержено ли наше здоровье риску?

Жизнь и смерть клеток в наших телах жестко регулируются. Это важно для нормальной работы и ограничения урона. Но клеточная смерть может иметь побочные эффекты, и если она не работает, наше здоровье поставлено на карту.

гибель клеток

Каждый день в наших телах умирает более 50 миллиардов клеток. Это не случайные события, а часть тонко настроенного биологического механизма, называемого запрограммированной гибелью клеток.

Многоклеточные организмы, включая людей, должны держать плотную крышку на количестве клеток в их телах. Это было бы легко, если бы клетки никогда не делились, но некоторые области, такие как кровь, кожа и подкладка кишечника, постоянно производят новые клетки.

Смерть клеток останавливает чрезмерные и поврежденные клетки от накопления. Этот баланс, или гомеостаз, необходим для поддержания здорового организма и предотвращения заболевания. Это также важный механизм защиты от патогенов, поскольку клетки, инфицированные бактериями или вирусами, удаляются таким образом.

При нормальных обстоятельствах умирающие клетки рециркулируются иммунной системой. Но, к сожалению, запрограммированная клеточная смерть не является надежным механизмом.

Когда все идет не так, это может иметь ужасные последствия. Рак, аутоиммунные состояния и нейродегенерация связаны с неудачами нормальной гибели клеток и клеточного разминирования.

Многие пути, один результат

Существует несколько способов, которыми может погибнуть клетка. Что бы ни было в корне клеточной смерти, труп, заложенный в ткани, не может оставаться навсегда. Здесь мы входим в область фагоцитов, которые представляют собой специализированную белую кровь или эпителиальные клетки, которые способны глотать или поглощать умирающие клетки.

Фагоциты патрулируют наши ткани в поисках сигналов «найти-меня», выпущенных умирающими клетками, а затем поглощают их, когда они сталкиваются с сигналами «съедайте меня». Они также являются привратниками воспаления, и клеточная смерть может быть либо про-или противовоспалительной, что приводит к различным результатам.

апоптоз

Апоптоз является наиболее распространенной формой клеточной смерти и называется программным самоубийством.

Во время апоптоза клетка разбивается и упаковывается в маленькие самостоятельные кусочки, которые легко перерабатываются фагоцитами.

Апоптоз часто начинается с накопления сигналов напряжения, таких как поврежденная ДНК или низкий кислород. Это вызывает утечки в мембранах митохондрий, которые являются электронами, которые превращают кислород в энергию в клетке. Когда митохондрии повреждены, клетка хорошо и действительно на пути к тому, чтобы стать трупом.

Апоптоз также может быть инициирован внешними триггерами. Они активируют так называемые рецепторы смерти в клетке.

Чтобы облегчить патрулирование фагоцитов в домашних условиях и поглощение апоптотических клеток, они выделяют сильные сигналы «find-me» и «eat-me».

некроз

Главным отличительным признаком гибели некротических клеток является набухание, приводящее к разрыву клеточной мембраны. Это приводит к выходу компонентов изнутри ячейки, во многом таким же образом, что воздух течет из шины с проколом.

Некроз происходит в ответ на высокую температуру или высокое давление. Ученые называют это пассивной формой некроза, так как она не требует какой-либо конкретной активности клетки.

Однако существуют две формы некроза — некроптоз и пироптоз, которые активно регулируются клеткой и в настоящее время признаны специализированными формами запрограммированной гибели клеток.

Как и при пассивном некрозе, опухоль заставляет клетку лопнуть. Но внутри, тщательно организованные последовательности событий происходят.

Есть некоторые доказательства того, что некроптоз может быть резервной системой, которая срабатывает, когда определенные патогены, которые могут ингибировать апоптоз, заражают клетку.

Предполагается, что как некроптоз, так и пироптоз активно инициируют воспаление, чтобы предупредить иммунную систему о патогенной инфекции. Поскольку эти процессы заставляют клетку лопнуть, компоненты изнутри ячейки разливаются в окружающее пространство. Они действуют как сигналы опасности или связанные с повреждением молекулярные структуры (DAMP).

Фагоциты и другие иммунные клетки сильно реагируют с DAMPs, вступая в действие и вызывая воспаление.

«Этот метод является эволюционно неоценимым вкладом в врожденный иммунитет, сочетающий в себе убийство инфицированных патогенами клеток с предупреждением иммунной системы посредством высвобождения DAMPs», — отметили авторы недавнего обзора о запрограммированной гибели клеток.

Это специфично для некроптоза и пироптоза и обычно не возникает при апоптозе, в котором компоненты клеток аккуратно упакованы. Однако, если фагоциты не могут быстро очистить апоптотические клетки, эти клетки могут стать некротическими, что приведет к воспалению.

аутофагия

При нормальных обстоятельствах аутофагия — это механизм выживания. В ответ на голод, вызванный питательными веществами, клетка может получить необходимое питание, переваривая часть ее интерьера.

Но он также служит способом противодействия клеточному стрессу, который может возникать при сборе белков или повреждении клеточного аппарата.

Autophagy позволяет клетке устранить опасность, переваривая виновных. Ученые теперь считают, что сама аутофагия может вызвать гибель клеток, хотя это может быть редкое и узкоспециализированное событие.

Известно, что аутофагия играет определенную роль, когда ткани образуются во время развития, и, как считается, также способствуют как апоптозу, так и некроптозу.

Тесная регуляция клеточной смерти необходима для поддержания баланса функциональных клеток в наших тканях и предотвращения инфекции.

Если это нарушено, это может иметь серьезные последствия, как отмечалось в недавней статье о клеточной смерти.

«[D] ерегуляция сигнальных путей, которые вызывают гибель клеток, может привести к развитию катастрофических заболеваний, таких как рак и аутоиммунитет (слишком маленькая гибель клеток), а также дегенеративные заболевания (слишком большая клеточная смерть)».

Дуглас Р. Грин, доктор философии, Детская исследовательская больница Св. Иуды, Мемфис, TN

Когда запрограммированная гибель клеток идет не так

Раковые клетки являются хозяевами уклонения от нашей иммунной системы и предотвращения смерти. Когда рак распространяется на отдаленные участки или метастазирует, виновные клетки должны преодолевать пути гибели клеток, чтобы избежать столкновения с ними в процессе.

Многие виды рака разработали сложные механизмы для этого, захватив компоненты пути апоптоза, некроза и аутофагии. Дезактивируя их, рак может избежать гибели клеток, когда они распространяются по телу.

Аноики — это специализированная форма апоптоза, которая возникает в клетках, которые отделились от нормальной среды и оказались в новом доме в теле. Это имеет решающее значение для предотвращения распространения раковых клеток.

Но рак развил умные способы предотвратить аноики от сокращения своих смертельных экскурсий, чтобы найти новые дома в наших телах.

Некоторые лекарства от рака нацеливают запрограммированную гибель клеток, чтобы реактивировать эти процессы и убить раковые клетки. Но пути смерти от клеток не происходят изолированно, и активирование одного типа гибели клеток не гарантирует, что клетка не переключается на другой путь, что позволяет избежать терапевтического эффекта.

Помимо рака

Воспалительный ответ на высвобождение DAMPs, который следует за некроптозом и пироптозом, и в некоторой степени апоптозом, может иметь как немедленные, так и долгосрочные последствия.

Воспаление, индуцированное DAMP, может выходить за пределы фагоцитов и приводить к общему или системному воспалению. Это, в свою очередь, может привести к опасному для жизни сепсису.

Ученые также начали понимать связь между некроптозом и несколькими воспалительными заболеваниями, такими как ХОБЛ и атеросклероз. Пироптоз также недавно был вовлечен в развитие системной красной волчанки.

Считается, что гибель клеток при нейродегенеративных заболеваниях, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и болезнь Хантингтона, происходит через апоптоз поврежденных клеток.

Некроптоз также связан с болезнью Хантингтона, а также с амиотрофическим боковым склерозом, и ученые все чаще смотрят на связь между воспалением и нейродегенерацией.

Чтобы решить эту сложную взаимосвязь между болезнью и запрограммированной гибелью клеток, потребуется целостный взгляд на множество сигнальных путей и вовлеченных процессов.

«Перекрестные помехи между этими путями потенциально обеспечивают многочисленные механизмы резервного копирования для программ гибели клеток и могут объяснить, почему торможение одной программы часто имеет незначительные последствия для организма».

Дуглас Р. Грин, доктор философии.

Как только появится более полная картина, может быть возможно бороться с гибелью клеток с помощью терапевтических вмешательств, направленных на предотвращение метастазов в рак, чрезмерное воспаление и нейродегенерацию. Таким образом, запрограммированная гибель клеток является нормальной и жизненно важной, но иногда она может пойти наперекосяк, что приведет к потенциально серьезным проблемам со здоровьем.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: