XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Актуальность: Клеточная гибель является ключевым процессов, которая обеспечивает поддержание гомеостаза, развитие организма и защиту от повреждений. Понимание молекулярных механизмов апоптоза и некроптоза может привести к разработке новых терапевтических стратегий для лечения заболеваний, связанных с нарушением клеточной гибели.

Цель: По данным литературных источников молекулярные механизмы апоптоза и некроптоза, их биологическом значении, а также роли этих процессов в развитии различных патологий.

Задачи:

• Рассмотреть основные молекулярные механизмы апоптоза и некроптоза, проанализировать регуляцию этих процессов на уровне сигнальных путей;

• Определить роль апоптоза и некроптоза в развитии различных заболеваний и оценить перспективы применения знаний о клеточной гибели в биомедицине.

Материалы и методы: В качестве материалов исследования были использованы статьи отечественных и зарубежных авторов.

Результаты:

Апоптоз-это тип клеточной смерти, который контролируется различными генами. Он отвечает за устранение аберрантных клеток, таких как раковые клетки, пополнение нормальных клеток и формирование тела по мере его развития [1].

Молекулярные механизмы апоптоза включают активацию каспаз-семейства цистеиновых протеаз, которые расщепляют клеточные белки, приводя к морфологическим изменениям, таким как конденсация хроматина, фрагментация ДНК и образование апоптотических телец. Существует два основных пути активации апоптоза:

Внешний путь: Инициируется через рецепторы смерти на клеточной мембране, такие как Fas и рецептор фактора некроза опухоли (TNF). Связывание соответствующих лигандов приводит к формированию комплекса, активирующего каспазы [2]. Внутренний путь: Запускается в ответ на внутриклеточные стрессовые факторы, включая повреждение ДНК или дефицит факторов роста. Это приводит к высвобождению цитохрома c из митохондрий и последующей активации каспаз.

Недавние исследования подчеркивают важность регуляции апоптоза в контексте различных заболеваний. Например, дисфункция апоптотических механизмов может способствовать развитию рака, аутоиммунных и нейродегенеративных заболеваний. Терапевтические стратегии, направленные на модуляцию апоптоза, рассматриваются как перспективные подходы в лечении этих патологий.

Некроз-это форма программируемой некротической клеточной гибели, которая сочетает признаки как апоптоза, так и некроза. В отличие от апоптоза, некроз сопровождается разрывом клеточной мембраны и высвобождением внутриклеточного содержимого, что приводит к воспалительной реакции [3].

Ключевыми молекулярными участниками некроптоза являются киназы RIPK1 и RIPK3, а также псевдокиназа MLKL. Активация рецепторов, таких как TNFR1, в определенных условиях приводит к формированию комплекса, включающего эти киназы, что вызывает фосфорилирование MLKL и его транслокацию к плазматической мембране, где он нарушает ее целостность [4].

Некроптоз играет значительную роль в патогенезе различных заболеваний, включая ишемические повреждения, нейродегенеративные расстройства и воспалительные заболевания кишечника. Понимание механизмов некроптоза открывает возможности для разработки новых терапевтических подходов, направленных на предотвращение нежелательной клеточной гибели и связанного с ней воспаления.

Апоптоз и некроптоз тесно связаны и могут регулировать друг друга. Например, ингибирование каспаз может переключать клеточную гибель с апоптоза на некроптоз. Это взаимодействие имеет важное биологическое значение, поскольку позволяет клетке адаптироваться к различным стрессовым условиям и обеспечивает гибкость в ответе на повреждения.

Заключение

Апоптоз и некроптоз являются ключевыми формами клеточной гибели с уникальными молекулярными механизмами и биологическими последствиями. Глубокое понимание этих процессов имеет важное значение для разработки новых терапевтических стратегий при различных заболеваниях, связанных с нарушением регуляции клеточной смерти.

Список литературы:

1. Costigan, A. Discriminating Between Apoptosis, Necrosis, Necroptosis, and Ferroptosis by Microscopy and Flow Cytometry / A. Costigan, E. Hollville, S. J. Martin. – Curr Protoc. – 2023.

2. Park, M. Y. Differences of Key Proteins between Apoptosis and Necroptosis / M. Y. Park, S. E. Ha, P. Vetrivel. – Biomed Res Int. – 2021. – Dec 12.

3. Ставинская, О. А. Влияние некроза и апоптоза лимфоцитов на выраженность иммунных реакций / О. А. Ставинская, Л. К. Добродеева, В. П. Патракеева // Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. – 2021. – № 4. –

4. Yan, J. Necroptosis and tumor progression / J. Yan, P. Wan, S. Choksi, Z. G. Liu // Trends Cancer. – 2022. – Vol. 8, № 1. – P. 21-27. – DOI: 10.1016/j.trecan.2021.09.003.