X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Гибель клеток при метаморфозе, эндокринозависимой атрофии тканей и в процессе удаления стареющих, избыточных или аномальных клеток называется апоптозом. Это запрограммированная клеточная гибель - естественный процесс, который находится под контролем генетической регуляции. Одним из внеклеточных факторов, запускающих в клетке апоптоз, является Fas-лиганд (FasL). Белок Fas/АРО-1, также называемый CD95, относится к семейству рецепторов фактора некроза опухоли (TNF). Степень активации рецептора Fas различными лигандами зависит от микроокружения клеток. Активация каспаз - необходимый этап Fas-опосредованного апоптоза. В дендритных клетках активация рецепторов Fas вызывает их фенотипическое и функциональное созревание.

Основная часть

В функционировании иммунной системы апоптоз выполняет ряд характерных функций. Во-первых, вследствие апоптоза уничтожаются аутореактивные лимфоциты во время отрицательного отбора в первичных лимфоидных органах. Апоптозом гибнут также клетки, которые оказались не способными корректно перестроить гены рецепторов и пройти положительную селекцию. С помощью апоптоза контролируется пролиферация клеток в различных ветвях гематопоезу. Апоптоз предотвращает также неправильной активации наивных лимфоцитов. Такая гибель клеток наступает вследствие недостаточного поступления костимуляторних сигналов. Кроме того, апоптоз важный для элиминации активированных эффекторных клеток, уже выполнили свою функцию, т.е. апоптоз контролирует прекращения иммунных реакций. Система белков Fas и FasL играет важную роль крайней мере в трех видах физиологической гибели клеток, связанной с функционированием иммунной системы. Во-первых, это участие в подавлении активированных Т-клеток периферической крови в конце иммунного ответа, а также элиминация периферических аутореактивных В-клеток. С помощью Fas - FasL-системы происходит положительная селекция Т-лимфоцитов в тимусе в эмбриогенезе. Во-вторых, при участии системы белков Fas и FasL происходит уничтожение клеток, инфицированных вирусом, или опухолевых клеток цитотоксическими Т-лимфоцитами и натуральными киллерами. Клетки, погибших путем апоптоза, не вызывают воспаления и мгновенно фагоцитируются тканевыми макрофагами и другими фагоцитами. В-третьих, Fas - FasL-система обеспечивает защиту имунопривилейованих сайтов организма (глаза, нервной системы) от вредного эффекта воспалительных иммунных процессов. Известно, что клетки, которые экспрессируют FasL в глазу, нервной системе, плаценте, способны индуцировать апоптоз в иммунных клеток-эффекторов, предотвращая развитие нежелательных в этих органах и системах воспалительного процесса, который может привести к слепоте, нарушение функции нервной системы или отторжения плода. Показано, что клетки некоторых типов опухолей - меланомы, рака легких, астроцитомы, карциномы желудка и толстой кишки - также экспрессируют FasL. Очевидно, это позволяет опухолевым клеткам избегать иммунного контроля путем индуцирования апотозу в цитотоксических клеток-эффекторов, экспрессирующих Fas-рецептор. Апоптозом погибают также нейтрофилы в очаге воспаления. После этого остатки нейтрофилов фагоцитируются макрофагами. Известно еще по меньшей мере два аспекта функционирова­ния лимфоцитов, непосредственно связанных с проявлениями апоптоза. Один из этих аспектов — реализация цитотоксической активности лимфоцитов. Клетки-мишени естественных килле­ров и цитотоксических Т-лимфоцитов гибнут при морфологи­ческих и биохимических проявлениях апоптоза, хотя при этом примешиваются некоторые черты некротической гибели клеток. Эта двойственная природа гибели с преобладанием апоптоза может быть проанализирована на примере наиболее универсаль­ного механизма действия киллеров. Этот механизм состоит из формирования в мембране клетки-мишени пор (вследствие полимеризации перфорина) и поступления через эти поры сери-новых протеаз — гранзимов (главным образом гранзима В), ко­торые включают механизм апоптоза. Среди других механизмов цитотоксического действия Т-лимфоцитов (но не естественных киллеров) могут быть названы Fas-опосредованный апоптоз (в клетках-мишенях увеличивается присутствие Fas-рецепторов, а цитотоксические Т-лимфоциты «нарабатывают» Fas-лиганд) и апоптоз, индуцируемый фактором некроза опухоли или лимфо-токсином через рецептор 1-го типа (TCRF1). Другая область функционирования иммунной системы, для которой оказалась важной реализация апоптоза, — защита «иммунологически привилегированных» зон в организме от эффекторных клеток иммунной системы. Недавно выясни­лось, что по крайней мере две такие зоны — внутренние среды глаза и семенники — выстланы клетками, синтезирующими Fas-лиганд. В глазу это клетки эпителия, эндотелия, радужки, сетчатки, ресничных телец, в семенниках — эпителиальные, эндотелиальные и клетки Сертоли (сустентоциты). В результа­те эффекторные Т-лимфоциты, продуцирующие Fas-рецептор, неизбежно гибнут в процессе миграции через этот «барьер» вследствие взаимодействия указанного рецептора с Fas-лиган-дом барьерных клеток, приводящего к апоптозу этих агрессив­ных Т-лимфоцитов [Griffith T.S., 1997].

Таким образом, апоптоз является одним из ключевых про­цессов, определяющих формирование антигенспецифичес-кой составляющей иммунной системы и в значительной сте­пени — реализацию ее эффекторных функций. Особенно важной оказывается роль апоптоза в обеспечении «неотвечаемости» лимфоцитов, т.е. отсутствия воздействия лим­фоцитов на собственные компоненты организма, что достигает­ся, с одной стороны, формированием аутотолерантности вслед­ствие апоптоза аутореактивных клонов лимфоцитов, а с другой стороны — исключением некоторых областей организма из-под контроля иммунной системы с помощью «барьера», преодоле­вая который, активированные клетки подвергаются апоптозу.

Заключение

Апоптоз- программированная клеточная смерть-играет огромную роль в гомеостатическом контроле динамичного баланса между пролиферацией клеток и их элиминацией.Апоптоз индуцируется различными стимулами,включая сигналы с «рецепторов смерти» и нерецепторные сигналы. Апоптоз играет ключевую роль в развитии и дифференцировке клеток иммунной системы и в иммуннорегуляции