Apoptozning morfologik ko'rinishlari. Apoptoz - funktsiyalari, mexanizmlari Hujayra apoptozi bosqichlari
![Apoptozning morfologik ko'rinishlari. Apoptoz - funktsiyalari, mexanizmlari Hujayra apoptozi bosqichlari](https://i0.wp.com/tiensmed.ru/news/uimg/ac/apoptoz-w2c.jpg)
Apoptoz
Tanadagi hujayralar o'limi ikki yo'l bilan sodir bo'lishi mumkin: nekroz Va apoptoz.
Apoptoz- bu hujayra o'limining bir turi bo'lib, unda hujayraning o'zi uning o'limi jarayonida faol ishtirok etadi, ya'ni. hujayraning o'z-o'zini yo'q qilish sodir bo'ladi. Apoptoz, nekrozdan farqli o'laroq, faol jarayondir; etiologik omillar ta'siridan so'ng, genetik jihatdan dasturlashtirilgan reaktsiyalar kaskadi boshlanadi, bu ma'lum genlarning faollashishi, oqsillar, fermentlarning sintezi bilan birga hujayralarni samarali va tez olib tashlashga olib keladi. to'qima.
Apoptozning sabablari.
1. Embriogenez davrida apoptoz turli to‘qimalarning primordiyalarini yo‘q qilishda va organlar hosil bo‘lishida muhim rol o‘ynaydi.
2. Rivojlanish siklini tugatgan qarigan hujayralar, masalan, sitokinlar zaxirasini tugatgan limfotsitlar apoptozga uchraydi.
3. O'sayotgan to'qimalarda qiz hujayralarning ma'lum bir qismi apoptozga uchraydi. O'layotgan hujayralar foizi tizimli va mahalliy gormonlar bilan tartibga solinishi mumkin.
4. Apoptozning sababi shikastlovchi omillarning zaif ta'siri bo'lishi mumkin, bu esa katta intensivlik bilan nekrozga (gipoksiya, ionlashtiruvchi nurlanish, toksinlar va boshqalar) olib kelishi mumkin.
Apoptozning patogenezi:
Agar yadroda DNK shikastlangan bo'lsa, uni tiklash tizimi tomonidan tuzatib bo'lmaydigan hujayra apoptozdan o'tadi. Bu jarayon p53 geni tomonidan kodlangan oqsil tomonidan nazorat qilinadi. Agar DNK nuqsonini bartaraf etishning iloji bo'lmasa, apoptoz dasturi p53 oqsili ta'sirida faollashadi.
Ko'pgina hujayralar retseptorlariga ega, ularning ta'siri apoptozning faollashishiga olib keladi. Eng ko'p o'rganilganlari limfotsitlarda joylashgan Fas retseptorlari va ko'plab hujayralarda joylashgan o'sma nekrozi omil-alfa (TNF-a) retseptorlari. Ushbu retseptorlar avtoreaktiv limfotsitlarni olib tashlashda va hujayra populyatsiyasining doimiyligini qayta aloqa orqali tartibga solishda muhim rol o'ynaydi.
Apoptoz turli metabolitlar va gormonlar tomonidan faollashishi mumkin: yallig'lanishga qarshi sitokinlar, steroid gormonlar, azot oksidi (NO) va erkin radikallar.
To'qimalarda kislorod etishmovchiligi mavjud bo'lganda hujayra apoptozi faollashadi. Uning faollashuvining sababi erkin radikallarning ta'siri, energiyaga bog'liq bo'lgan DNKni tiklash jarayonlarining buzilishi va boshqalar bo'lishi mumkin.
Hujayradan tashqari matritsa, bazal membrana yoki qo'shni hujayralar bilan aloqani yo'qotgan hujayralar apoptozga uchraydi. O'simta hujayralarida apoptozning ushbu mexanizmini yo'qotish metastazlash qobiliyatining paydo bo'lishiga olib keladi.
Ba'zi virusli oqsillar virus infektsiyalangan hujayrada o'zini o'zi yig'ishdan keyin hujayra apoptozini faollashtirishi mumkin. Qo'shni hujayralar tomonidan apoptotik jismlarning so'rilishi ularning virus bilan infektsiyasiga olib keladi. OITS virusi, shuningdek, yuzasida CD4 retseptoriga ega bo'lgan infektsiyalanmagan hujayralarning apoptozini faollashtirishi mumkin.
Shuningdek, apoptozning oldini oluvchi omillar ham mavjud. Ko'pgina metabolitlar va gormonlar, masalan, jinsiy gormonlar va yallig'lanishga qarshi sitokinlar apoptozni sekinlashtirishi mumkin. Hujayra o'lim mexanizmidagi nuqsonlar, masalan, p53 genidagi mutatsiya yoki apoptozni inhibe qiluvchi genlarning faollashishi (bcl-2) tufayli apoptoz keskin sekinlashishi mumkin. Ko'pgina viruslar o'zlarining strukturaviy oqsillarini sintez qilish davrida o'zlarining DNKlarini hujayra genomiga integratsiyalashgandan so'ng apoptozni inhibe qilish qobiliyatiga ega.
Apoptozning morfologik ko'rinishlari
Apoptoz yorug'lik-optik va ultrastruktura darajasida o'ziga xos morfologik belgilarga ega. Eng aniq morfologik xususiyatlar elektron mikroskop orqali aniqlanadi. Apoptozga uchragan hujayra quyidagilar bilan tavsiflanadi:
Hujayra siqilishi. Hujayra hajmi kamayadi; sitoplazma zichroq bo'ladi; nisbatan normal ko'rinadigan organellalar ixchamroq joylashgan. Hujayra shakli va hajmining buzilishi apoptotik hujayralardagi transglutaminaza va sistein proteazalarining (kaspazalarning) faollashishi natijasida yuzaga keladi, deb taxmin qilinadi. Birinchi guruh fermentlar sitoplazmatik oqsillarda oʻzaro bogʻlanishlar hosil boʻlishiga olib keladi, bu esa hujayra membranasi ostida keratinlashtiruvchi epiteliy hujayralari kabi oʻziga xos membrana hosil boʻlishiga olib keladi, ikkinchi guruh fermentlari esa sitozoldagi oqsillarni yoʻq qiladi.
Xromatin kondensatsiyasi. Bu apoptozning eng xarakterli ko'rinishi. DNK alohida nukleosomalarni bog’lovchi joylarda endonukleazlar tomonidan parchalanadi, natijada ko’p sonli fragmentlar hosil bo’ladi, ularda asos juftlari soni 180-200 ga bo’linadi, keyinchalik ular yadro membranasi ostida kondensatsiyalanadi. Yadro ikki yoki undan ortiq bo'laklarga bo'linishi mumkin.
Apoptoz tanachalarning shakllanishi. Apoptotik hujayrada hujayra membranasining chuqur invaginatsiyalari hosil bo'ladi, bu esa hujayra bo'laklarining ajralishiga olib keladi, ya'ni. sitoplazma va zich joylashgan organellalardan tashkil topgan membrana bilan o'ralgan apoptotik jismlarning yadro bo'laklari bo'lgan yoki bo'lmagan holda shakllanishi.
Fagotsitoz apoptotik hujayralar yoki tanalar atrofdagi sog'lom hujayralar, ham makrofaglar, ham parenximal hujayralar tomonidan amalga oshiriladi. Lizosomalarda apoptotik jismlar tezda yo'q qilinadi va atrofdagi hujayralar hujayra o'limidan bo'shatilgan bo'shliqni to'ldirish uchun ko'chiriladi yoki bo'linadi.
Gematoksilin va eozin bilan bo'yalganida apoptoz bitta hujayrada yoki kichik hujayralar guruhlarida aniqlanadi. Apoptotik hujayralar yumaloq yoki oval shaklga ega, zich eozinofil sitoplazmaga ega, yadro xromatinining zich qismlari. Hujayralarning siqilishi va apoptotik jismlarning paydo bo'lishi tez va tez sodir bo'lganligi sababli, ular fagotsitozga uchragan, parchalangan yoki organning lümenine yuborilganligi sababli, apoptoz gistologik preparatlarda sezilarli darajada og'ir bo'lgan hollarda aniqlanadi. Bundan tashqari, apoptoz - nekrozdan farqli o'laroq - hech qachon yallig'lanish reaktsiyasi bilan birga kelmaydi, bu ham uning gistologik aniqlashini qiyinlashtiradi.
Apoptozning dastlabki bosqichlarida hujayralarni aniqlash uchun maxsus immunohistokimyoviy tadqiqotlar qo'llaniladi, masalan, faollashtirilgan kaspazalarni aniqlash yoki endonukleazlar tomonidan sindirilgan DNKni vizualizatsiya qiluvchi TUNEL usuli.
Apoptozning ma'nosi.
1. Apoptoz embriogenezda (jumladan, implantatsiya va organogenezda) katta ahamiyatga ega. Interdigital bo'shliqlarda hujayralar o'limining buzilishi sindaktiliyaga olib kelishi mumkin va palatin jarayonlari yoki asab naychasini o'rab turgan to'qimalarning sintezi paytida ortiqcha epiteliyning apoptozi yo'qligi ikkala tomondagi to'qimalarning birlashishi buzilishiga olib keladi, bu esa yoriq bilan namoyon bo'ladi. qattiq tanglay va o'murtqa kanalni cheklovchi to'qimalarning nuqsoni (spina bifida).
2. Apoptoz hujayra tarkibining doimiyligini saqlashda, ayniqsa gormonlarga sezgir to'qimalarda muhim rol o'ynaydi. Apoptozning sekinlashishi to'qimalarning giperplaziyasiga, tezlashuv - atrofiyaga olib keladi. Menstrüel sikl davomida endometriumning to'kilishi, menopauza davrida tuxumdonlardagi follikullarning atreziyasi va laktatsiya to'xtatilgandan keyin ko'krak to'qimalarining regressiyasida ishtirok etadi.
3. Ayrim to'qimalarda apoptozni tartibga solishga qaratilgan juda ko'p dori vositalari hozirda o'rganilmoqda. Shunday qilib, immunokompetent hujayralar apoptozini tezlashtirish otoimmün kasalliklarni davolash va transplantatsiyani rad etishning oldini olish uchun ishlatilishi mumkin va apoptozning sekinlashishi ishemiya, tashqi bosimning oshishi yoki vaqtincha faol bo'lmagan to'qimalarda apoptozning oldini olish uchun ishlatilishi mumkin. Virusli infektsiyalar paytida apoptozni sekinlashtirish infektsiyaning qo'shni hujayralarga tarqalishini oldini oladi.
4. Barcha o'smalarda o'simta hujayralarida apoptoz buziladi. Bu parchalanish apoptozning turli bosqichlarida sodir bo'lishi mumkin, masalan, p53 genining mutatsiyasi sodir bo'lishi mumkin, bu mutant p53 oqsilining hujayrada ortiqcha miqdorda to'planishiga olib keladi, ammo hujayralardagi nuqsonlarga qaramay apoptozni keltirib chiqarmaydi. hujayra genomi, bu buzilgan genomli hujayralarning ko'payishiga olib keladi va har bir keyingi bo'linish bilan DNK buzilishi to'planadi. Ba'zida normal yoki "yovvoyi", p53 oqsili o'simta hujayralarida to'planishi mumkin, agar apoptoz mexanizmining buzilishi boshqa darajalarda sodir bo'lsa. Surunkali limfoid leykemiyada bcl-2 gen mahsulotlarining to'planishi kuzatiladi, bu esa o'simta hujayralarining umr ko'rish muddatini patologik uzayishi va hujayraning turli proapoptotik omillarga chidamliligiga olib keladi. Ba'zida hujayra o'limi retseptorlaridan, masalan, TNF-a retseptorlaridan signallarning uzatilishi buziladi. TNF-a hujayra populyatsiyalarining teskari aloqalarini tartibga solishda ishtirok etadi. Populyatsiyadagi barcha hujayralar oz miqdorda TNF-a ajratadi; to'qimadagi hujayralar qancha ko'p bo'lsa, TNF-a kontsentratsiyasi shunchalik yuqori bo'ladi va shuning uchun apoptoz darajasi. Shunday qilib, hujayra proliferatsiyasi va hujayra o'limi o'rtasida muvozanatga erishiladi. O'simta hujayralari ushbu sitokin ta'sirida apoptozdan o'tish qobiliyatini yo'qotadi va u o'simta to'qimalarida ko'p miqdorda to'planadi. Natijada, TNF-a ko'p miqdorda qon oqimiga kira boshlaydi va ko'plab organlarda parenxima hujayralarining apoptozini keltirib chiqaradi, bu esa kaxeksiyaga olib keladi.
Apoptozning ta'rifi. Apoptoz - bu irsiy dasturlashtirilgan hujayra o'limining hodisasidir. Har bir hujayra tug'ilganda, go'yo o'z-o'zini yo'q qilish uchun dasturlashtirilgan. Uning hayotining sharti bu o'z joniga qasd qilish dasturini blokirovka qilishdir.
Apoptoz hujayralarda sodir bo'ladi:
Foydalilik muddatidan oshgan keksalar;
Differensiatsiyasi buzilgan hujayralar;
Genetik kasalliklarga chalingan hujayralar;
Viruslar bilan zararlangan hujayralar.
Apoptozning morfologik belgilari.
Hujayra qisqarishi;
Yadroning kondensatsiyasi va parchalanishi;
sitoskeletonni yo'q qilish;
Hujayra membranasining bullyoz chiqishi.
Apoptozning xususiyatlari - apoptoz atrofdagi to'qimalarda yallig'lanishni keltirib chiqarmaydi.Sababi membrananing saqlanishi va → jarayon tugaguniga qadar sitoplazmada zarar etkazuvchi omillarning izolyatsiyasi (O 2 -, H 2 O 2, lizosomal fermentlar). Bu xususiyat nekrozdan farqli o'laroq, apoptozning muhim ijobiy xususiyati hisoblanadi. Nekrozda membrana darhol shikastlanadi (yoki yorilib ketadi). Shuning uchun nekroz paytida sitoplazma tarkibi chiqariladi (O 2 -, H 2 O 2, lizosomal fermentlar). Qo'shni hujayralarga zarar etkazish va yallig'lanish jarayoni sodir bo'ladi. Apoptozning muhim xususiyati o'layotgan hujayralarni yallig'lanishni rivojlantirmasdan olib tashlashdir.
Apoptoz jarayoni - 2 (ikki) bosqichga bo'lish mumkin:
1. Apoptotik signallarni shakllantirish va o'tkazish - qaror qabul qilish bosqichi.
2. Uyali tuzilmalarni demontaj qilish - effektor fazasi.
1-bosqich - qaror qabul qilish (=apoptotik signallarni shakllantirish va qabul qilish). Bu apoptoz uchun stimullarni qabul qilish bosqichidir. Rag'batlantirishning tabiatiga qarab, signalizatsiya yo'llarining ikkita (2) turi bo'lishi mumkin:
1) DNK shikastlanishi radiatsiya, toksik moddalar, glyukokortikoidlar va boshqalarning ta'siri natijasida.
2) "hujayra o'limi hududi" retseptorlarini faollashtirish. Hujayra o'lim mintaqasi retseptorlari proapoptotik stimullarni qabul qiladigan har qanday hujayra membranalarida joylashgan retseptorlar guruhidir. Agar bunday retseptorlarning soni va faolligi oshsa, apoptik ravishda o'ladigan hujayralar soni ortadi. "Hujayra o'limi hududi" retseptorlari quyidagilarni o'z ichiga oladi: a) TNF-R (o'simta nekrozi omili bilan bog'lanadi va apoptozni faollashtiradi); b) Fas-R (k); c) CD45-R (antitellar bilan bog'lanadi va apoptozni faollashtiradi).
Signalning turiga qarab apoptozning 2 (ikki) asosiy usuli mavjud: a) DNKning shikastlanishi natijasida;
b) "hujayra o'lim mintaqasi" retseptorlarining DNK zararisiz mustaqil faollashishi natijasida.
2-bosqich – effektor (= hujayra tuzilmalarini demontaj qilish. Efektor fazasining asosiy ishtirokchilari:
Sistein proteazlari (kaspazlar);
Endonukleazlar;
Serin va lizosomal proteazlar;
Ca++ faollashtirilgan proteazlar (kalpein)
Lekin! Ular orasida uyali tuzilmalarni demontaj qilishning asosiy effektorlari kaspazlardir.
Kaspazlarning tasnifi - 3 (uch) guruh:
Effektor kaspazalari - kaspazlar 3, 6, 7.
Effektiv kaspazalarni faollashtirish induktorlari - kaspazalar 2, 8, 9, 10. = sitokinlarning faollashtiruvchilari - kaspazalar 1, 4, 5, 13.
Effektor kaspazalari kaspazlar 3, 6, 7. Bular apoptozning bevosita ijrochilaridir. Bu kaspazlar hujayrada faol bo'lmagan holatda bo'ladi. Faollashtirilgan effektor kaspazlar proteolitik hodisalar zanjirini boshlaydi, ularning maqsadi hujayrani "demontaj qilish" dir. Ular effektor kaspazalarni faollashtirish induktorlari tomonidan faollashtiriladi.
Effektiv kaspazalarni faollashtirish induktorlari - 2, 8, 9, 10 kaspazalari. Asosiy induktorlar 8 va 9-kaspazlardir. Ular effektor kaspazalarni faollashtiradi. Mexanizm aspartik asoslarning parchalanishi, so'ngra faol subbirliklarning dimerizatsiyasi. Ushbu kaspazlar odatda hujayralarda faol emas va prokaspazlar shaklida mavjud.
Ba'zi induktorlarning faollashishi signalizatsiya yo'lining turiga bog'liq:
1. DNK shikastlanishi sodir bo'lganda, 1-sonli signalizatsiya yo'li faollashadi, 9-sonli kaspaza faollashadi.
2. Hujayra o'limi retseptorlari faollashganda, 2-sonli signalizatsiya yo'li ishtirok etadi, 8-sonli kaspaza faollashadi.
Signal yo'li №1 (DNK shikastlanishi bilan bog'liq)
DNK shikastlanishi
p53 genini faollashtirish va tegishli oqsilni ishlab chiqarish
BCL-2 oilasining proapoptotik genlarini faollashtirish (BAX va BID)
Bu genlarning oqsillarini hosil qilish
Kaspaz 9 faollashtirish
Kaspaz 3 faollashtirish
Signal yo'li № 2
("hujayra o'limi hududi" faollashishi bilan bog'liq)
Ligand + "hujayra o'limi hududi" retseptorlari
8-sonli kaspazni faollashtirish
3-sonli kaspazani mustaqil faollashtirish
Boshqa kaspazlar va proteazlarning faollashishi
Apoptozni tartibga solish. So'nggi yillarda olib borilgan tadqiqotlar apoptoz modelini yaratishga olib keldi. Ushbu modelga ko'ra, har bir hujayra tug'ilishida o'z-o'zini yo'q qilish uchun dasturlashtirilgan. Shuning uchun uning hayotining sharti bu o'z joniga qasd qilish dasturini blokirovka qilishdir. Apoptozni tartibga solishning asosiy vazifasi - effektor kaspazalarni faol bo'lmagan holatda ushlab turish, ammo mos keladigan induktorlarning minimal ta'siriga javoban ularni tezda faol shaklga aylantirish.
Apoptozning ingibitorlari va faollashtiruvchilari tushunchasi shundan kelib chiqadi.
Apoptoz inhibitörleri (=anti-apoptotik omillar). Apoptozning eng jiddiy inhibitorlari o'sish omillarini o'z ichiga oladi. Boshqalar: neytral aminokislotalar, sink, estrogenlar, androgenlar, ba'zi oqsillar.
Misol: IAP oilasi oqsillari 3 va 9-kaspazalarning faolligini bostiradi. Esingizda bo'lsin: bu oqsillardan biri (Survin) o'simta hujayralarida mavjud. Bu o'simta hujayralarining kimyoterapiyaga chidamliligi bilan bog'liq
Apoptoz faollashtiruvchilari (=proapoptotik omillar). Bular proapoptotik genlar va ularning mahsulotlari: a) BCL-2 oilasining genlari (BAX va BID); b) Rb va P53 genlari (agar hujayra nazorat punkti mexanizmi tomonidan ushlab turilsa, apoptozni qo'zg'atadi).
Xulosa. Ko'pgina kasalliklarning, shu jumladan o'smalarning patogenezi hujayralarning apoptozdan o'tish qobiliyatining pasayishi bilan bog'liq. Demak, zararlangan hujayralar to'planib, shish paydo bo'ladi.
HUJAYRALAR BO'LISHINING PATOFIZIOLOGIYASI
Sog'lom va o'simta hujayrasining bo'linishi o'rtasidagi asosiy farq:
Sog'lom hujayraning bo'linishi parakrin va endokrin tarzda tartibga solinadi. Hujayra bu signallarga bo'ysunadi va tanaga ma'lum turdagi yangi hujayralar shakllanishi kerak bo'lgandagina bo'linadi.
O'simta hujayralari bo'linishi avtokrin tarzda tartibga solinadi. O'simta hujayrasining o'zi mitogen stimulyatorlarni ishlab chiqaradi va ularning ta'siri ostida o'zini bo'linadi. Parakrin va endokrin stimullarga javob bermaydi.
O'simta hujayralari o'zgarishining 2 (ikki) mexanizmi mavjud:
1. Onkogenlarning faollashishi.
2. Supressor genlarning inaktivatsiyasi.
ONKOGENLARNI FAOLISH
Avvalo, 2 (ikki) asosiy tushunchalar: = proto-onkogenlar;
Onkogenlar.
Proto-onkogenlar sog'lom hujayralar bo'linishini boshqaradigan normal, buzilmagan genlardir.
Proto-onkogenlarga ta'lim va ish faoliyatini nazorat qiluvchi genlar kiradi:
1. O'sish omillari.
2. O'sish omillari uchun membrana retseptorlari, masalan, tirozin kinaz retseptorlari.
3. Ras oqsillari.
4. MAP kinazalari, MAP kinaz kaskadining ishtirokchilari.
5. AP-1 transkripsiya omillari.
Onkogenlar shikastlangan proto-onkogenlardir. Proto-onkogenni shikastlash va uni onkogenga aylantirish jarayoni onkogen faollashuvi deb ataladi.
Onkogenni faollashtirish mexanizmlari.
1. Promouterning kiritilishi (qo'shilishi). Promotor - bu protoonkogen RNK polimeraza bog'laydigan DNK hududi. Majburiy shart - promotor proto-onkogenga yaqin bo'lishi kerak. Demak, variantlar: a) promotor - onkornaviruslarning DNK nusxasi; b) "sakrash genlari" - DNKning hujayra genomining turli qismlariga harakatlanishi va birlashishi mumkin bo'lgan bo'limlari.
2. Amplifikatsiya - proto-onkogenlar sonining ko'payishi yoki proto-onkogenlar nusxalarining paydo bo'lishi. Proto-onkogenlar odatda kam faollikka ega. Nusxalarning soni yoki ko'rinishining ko'payishi bilan ularning umumiy faolligi sezilarli darajada oshadi va bu hujayraning o'simta o'zgarishiga olib kelishi mumkin.
3. Protoonkogenlarning translokatsiyasi. Bu proto-onkogenning ishlaydigan promotorga ega bo'lgan lokusga harakati.
4. Protoonkogenlarning mutatsiyalari.
Onkogenlarni ishlab chiqarish. Onkogenlar o'z oqsillarini hosil qiladi. Ushbu oqsillar "onkoproteinlar" deb ataladi.
Onkoproteinlarning sintezi "faol hujayrali onkogenlarning namoyon bo'lishi" deb ataladi.
Onkoproteinlar asosan proto-onkogen oqsillarning analoglari: o'sish omillari, Ras oqsillari, MAP kinazalari, transkripsiya omillari. Ammo onkogenlar va proto-onkogen oqsillar o'rtasida miqdoriy va sifat jihatidan farqlar mavjud.
Onkoproteinlar va normal protoonkogen ishlab chiqarish o'rtasidagi farqlar:
1. Protoonkogen oqsillar sinteziga nisbatan onkoproteinlar sintezining kuchayishi.
2. Onkoproteinlar protoonkogen oqsillardan strukturaviy farqlarga ega.
Onkoproteinlarning ta'sir qilish mexanizmi.
1. Onkoproteinlar o'sish omillari retseptorlari bilan bog'lanadi va doimiy ravishda hujayra bo'linishi uchun signallarni hosil qiluvchi komplekslar hosil qiladi.
2. Onkoproteinlar retseptorlarning o'sish omillariga sezgirligini oshiradi yoki o'sish inhibitorlariga sezgirlikni kamaytiradi.
3. Onkoproteinlarning o'zi o'sish omillari sifatida harakat qilishi mumkin.
SUPRESSOR GENLARNING INAKTİVASYONI
Supressor genlar: Rb Va p53.
Ularning mahsulotlari mos keladigan oqsillardir.
Supressor genlarning (irsiy yoki orttirilgan) inaktivatsiyasi shikastlangan DNKga ega bo'lgan hujayralarning mitozga o'tishiga, bu hujayralarning ko'payishiga va to'planishiga olib keladi. Bu shish paydo bo'lishining mumkin bo'lgan sababidir.
O'SMALARNING O'SISHI: TA'RIFI, XALGNAT KASALLIKLAR SONI O'SHISH SABABLARI
O'simta patologik o'simta bo'lib, u boshqa patologik o'simtalardan cheksiz nazoratsiz o'sish uchun irsiy jihatdan mustahkamlangan qobiliyati bilan ajralib turadi.
Boshqa patologik o'sishlar - giperplaziya, gipertrofiya, zarardan keyin regeneratsiya.
Aholi o'rtasida xavfli kasalliklar sonining ko'payishi sabablari:
1. O'rtacha umr ko'rish davomiyligi.
2. Diagnostika sifatini oshirish → saraton kasalligini aniqlashni oshirish.
3. Ekologik vaziyatning yomonlashishi, atrof-muhitdagi kanserogen omillarning ko'payishi.
YAXSHI VA XALGNAT O'SMALAR
O'smalarning yagona tasnifi hali yaratilmagan. Sabab:
1. Har xil o'smalarga xos bo'lgan belgilarning xilma-xilligi.
2. Ularning etiologiyasi va patogenezini yetarli darajada bilmaslik.
Zamonaviy tasniflar o'smalarning asosiy morfologik va klinik belgilariga asoslanadi.
Klinik xususiyatlariga ko'ra, barcha o'smalar yaxshi va yomon xulqli bo'linadi.
Yaxshi o'smalar:
1. O'simta hujayralari morfologik jihatdan bir xil yoki oddiy progenitor hujayralarga o'xshaydi.
2. O'simta hujayralarining differensiallanish darajasi ancha yuqori.
3. O'sish sur'ati sekin, ko'p yillar davomida.
4. O'sishning tabiati kengaygan, ya'ni. O'simta o'sishi jarayonida qo'shni to'qimalar bir-biridan ajralib turadi, ba'zan siqiladi, lekin odatda buzilmaydi.
5. Atrofdagi to'qimalardan chegaralanish aniq.
6. Metastaz berish qobiliyati yo'q.
7. Tanaga aniq nojo'ya ta'sirlar yo'q. Istisno: hayotiy markazlar yaqinida joylashgan o'smalar. Misol: asab markazlarini siqib chiqaradigan miya shishi.
Xatarli o'smalar.
1. O'simta hujayralari morfologik jihatdan oddiy progenitor hujayralardan farq qiladi (ko'pincha tanib bo'lmaydigan).
2. O'simta hujayralarining differensiallanish darajasi past.
3. O'sish tezligi tez.
4. O'sishning tabiati invazivdir, ya'ni. o'simta qo'shni tuzilmalarga o'sib boradi. Ta'sir etuvchi omillar:
O'simta hujayralari o'simta tugunidan ajralib chiqish va faol harakat qilish qobiliyatiga ega bo'ladi;
O'simta hujayralarining "karsinoaggressinlar" ishlab chiqarish qobiliyati. Bular atrofdagi normal to'qimalarga kirib, o'simta hujayralari uchun kemotaksisni rag'batlantiradigan oqsillardir.
Hujayra yopishish kuchlarining kamayishi. Bu o'simta hujayralarining birlamchi tugundan ajralishini va ularning keyingi harakatini osonlashtiradi.
Kontakt tormozlanishini kamaytirish.
5. Atrofdagi to'qimalardan demarkatsiya - yo'q.
6. Metastaz berish qobiliyati talaffuz qilinadi.
7. Organizmga ta'siri noqulay, umumlashtirilgan.
Sayt faqat ma'lumot olish uchun ma'lumotnoma ma'lumotlarini taqdim etadi. Kasalliklarni tashxislash va davolash mutaxassisning nazorati ostida amalga oshirilishi kerak. Barcha dorilar kontrendikatsiyaga ega. Mutaxassis bilan maslahatlashish zarur!
Apoptoz nima?
Apoptoz- hujayraning fiziologik o'limi, bu genetik jihatdan dasturlashtirilgan o'z-o'zini yo'q qilishning bir turi."Apoptoz" atamasi yunon tilidan "tushish" deb tarjima qilingan. Termin mualliflari bu nomni dasturlashtirilgan hujayra o'limi jarayoniga berishgan, chunki so'lib qolgan barglarning kuzgi tushishi u bilan bog'liq. Bundan tashqari, ismning o'zi jarayonni fiziologik, asta-sekin va mutlaqo og'riqsiz deb tavsiflaydi.
Hayvonlarda apoptozning eng yorqin misoli, odatda, qurbaqaning dumidan kattalarga metamorfoz paytida yo'qolishidir.
Qurbaqa o'sib ulg'aygan sari dumi butunlay yo'qoladi, chunki uning hujayralari asta-sekin apoptozdan o'tadi - dasturlashtirilgan o'lim va yo'q qilingan elementlarning boshqa hujayralar tomonidan so'rilishi.
Genetik dasturlashtirilgan hujayra o'limi hodisasi barcha eukaryotlarda (hujayralari yadroga ega bo'lgan organizmlarda) uchraydi. Prokaryotlar (bakteriyalar) apoptozning o'ziga xos analogiga ega. Aytishimiz mumkinki, bu hodisa barcha tirik mavjudotlarga xosdir, viruslar kabi maxsus hujayradan oldingi hayot shakllari bundan mustasno.
Har ikkala alohida hujayralar (odatda nuqsonli) va butun konglomeratlar apoptozdan o'tishi mumkin. Ikkinchisi, ayniqsa, embriogenezga xosdir. Masalan, tadqiqotchilarning tajribalari embriogenez davrida apoptoz tufayli tovuqlarning oyoq barmoqlari orasidagi membranalar yo'qolishini isbotladi.
Olimlarning ta'kidlashicha, odamlarda embriogenezning dastlabki bosqichlarida normal apoptozning buzilishi tufayli birlashtirilgan barmoqlar va oyoq barmoqlari kabi tug'ma anomaliyalar ham paydo bo'ladi.
Apoptoz nazariyasining kashf etilishi tarixi
Genetik dasturlashtirilgan hujayra o'limining mexanizmlari va ahamiyatini o'rganish o'tgan asrning oltmishinchi yillarida boshlangan. Olimlar organizmning butun hayoti davomida ko'pchilik organlarning hujayra tarkibi deyarli bir xil bo'lishi bilan qiziqdi, ammo har xil turdagi hujayralarning hayot aylanishi sezilarli darajada farq qiladi. Bunday holda, ko'plab hujayralar doimiy ravishda almashtiriladi.Shunday qilib, barcha organizmlarning hujayra tarkibining nisbiy doimiyligi ikkita qarama-qarshi jarayonning dinamik muvozanati - hujayra ko'payishi (bo'linishi va o'sishi) va eskirgan hujayralarning fiziologik o'limi bilan ta'minlanadi.
Ushbu atama muallifligi hujayralarning fiziologik o'limi (apoptoz) va ularning patologik o'limi (nekroz) o'rtasidagi tub farq tushunchasini birinchi bo'lib ilgari surgan va asoslagan ingliz olimlari - J. Kerr, E. Uayli va A. Kerriga tegishli. .
2002 yilda Kembrij laboratoriyasi olimlari, biologlar S.Brenner, J.Sulston va R.Xorvits organlar rivojlanishini genetik tartibga solishning asosiy mexanizmlarini kashf etgani va dasturlashtirilgan hujayra oʻlimini oʻrgangani uchun fiziologiya yoki tibbiyot boʻyicha Nobel mukofotiga sazovor boʻldi.
Bugungi kunda apoptoz nazariyasiga uning fiziologik, genetik va biokimyoviy darajada rivojlanishining asosiy mexanizmlarini ochib beradigan o'n minglab ilmiy ishlar bag'ishlangan. Uning regulyatorlarini faol izlash davom etmoqda.
Onkologik, otoimmun va neyrodistrofik kasalliklarni davolashda apoptozni tartibga solishni amalda qo'llash imkonini beradigan tadqiqotlar alohida qiziqish uyg'otadi.
Mexanizm
Apoptozning rivojlanish mexanizmi hozirgi kunga qadar to'liq o'rganilmagan. Jarayon nekrozga olib keladigan ko'pgina moddalarning past konsentratsiyasi bilan qo'zg'atilishi mumkinligi isbotlangan.Biroq, ko'p hollarda, genetik jihatdan dasturlashtirilgan hujayra o'limi molekulalardan - hujayra regulyatorlaridan signallar qabul qilinganda sodir bo'ladi, masalan:
- gormonlar;
- antijenler;
- monoklonal antikorlar va boshqalar.
Apoptozning rivojlanishi uchun signal faollashtiruvchi moddalarning mavjudligi yoki dasturlashtirilgan hujayra o'limining rivojlanishiga to'sqinlik qiladigan ba'zi birikmalarning yo'qligi bo'lishi mumkin.
Hujayraning signalga munosabati nafaqat uning kuchiga, balki hujayraning umumiy boshlang'ich holatiga, differentsiatsiyasining morfologik xususiyatlariga va hayot aylanish bosqichiga bog'liq.
Uni amalga oshirish bosqichida apoptozning asosiy mexanizmlaridan biri bu DNKning parchalanishi, natijada yadro parchalanishi. DNKning shikastlanishiga javoban, uni tiklashga qaratilgan himoya reaktsiyalari boshlanadi.
DNKni qayta tiklash bo'yicha muvaffaqiyatsiz urinishlar hujayraning to'liq energiya yo'qolishiga olib keladi, bu uning o'limiga bevosita sabab bo'ladi.
Apoptoz mexanizmi - video
Bosqichlar va bosqichlar
Apoptozning uchta fiziologik bosqichi mavjud:1. Signal berish (maxsus retseptorlarni faollashtirish).
2. Effektor (heterojen effektor signallaridan yagona apoptoz yo'lini shakllantirish va murakkab biokimyoviy reaktsiyalar kaskadini ishga tushirish).
3. Suvsizlanish (so'zma-so'z suvsizlanish - hujayra o'limi).
Bundan tashqari, jarayonning ikki bosqichi morfologik jihatdan ajralib turadi:
1.
Birinchi bosqich - preapoptoz. Bu bosqichda hujayraning kichrayishi tufayli uning hajmi kamayadi va yadroda teskari o'zgarishlar sodir bo'ladi (xromatinning siqilishi va uning yadro periferiyasi bo'ylab to'planishi). Muayyan maxsus regulyatorlar ta'sirida apoptoz to'xtatilishi mumkin va hujayra o'zining normal faoliyatini tiklaydi.
2.
Ikkinchi bosqich - bu apoptozning o'zi. Hujayra ichida uning barcha organellalarida qo'pol o'zgarishlar sodir bo'ladi, lekin eng muhim o'zgarishlar yadroda va uning tashqi membranasi yuzasida rivojlanadi. Hujayra membranasi o'zining villi va normal burmasini yo'qotadi, uning yuzasida pufakchalar paydo bo'ladi - hujayra qaynayotganga o'xshaydi va natijada to'qima makrofaglari va / yoki qo'shni hujayralar tomonidan so'rilgan apoptotik tanalar deb ataladigan qismlarga parchalanadi.
Apoptozning morfologik jihatdan aniqlangan jarayoni odatda bir soatdan uch soatgacha davom etadi.
Hujayra nekrozi va apoptoz. O'xshashlik va farqlar
Nekroz va apoptoz atamalari hujayra faoliyatining to'liq to'xtashiga ishora qiladi. Biroq, apoptoz fiziologik o'limni, nekroz esa uning patologik o'limini bildiradi.Apoptoz - bu genetik dasturlashtirilgan mavjudlikning to'xtashi, ya'ni ta'rifiga ko'ra, u rivojlanishning ichki sababiga ega, nekroz esa hujayradan tashqarida o'ta kuchli omillar ta'siri natijasida yuzaga keladi:
- ozuqa moddalarining etishmasligi;
- toksinlar bilan zaharlanish va boshqalar.
Bundan tashqari, nekroz va apoptoz jarayonlarida hujayra o'limi morfologik jihatdan farqlanadi - birinchisi uning shishishi bilan tavsiflanadi, ikkinchisida esa hujayra qisqaradi va uning membranalari qalinlashadi.
Apoptoz paytida hujayra organellalarining nobud bo'lishi sodir bo'ladi, ammo membrana buzilmagan bo'lib qoladi, shuning uchun apoptotik deb ataladigan jismlar hosil bo'ladi, ular keyinchalik maxsus hujayralar - makrofaglar yoki qo'shni hujayralar tomonidan so'riladi.
Nekrozda hujayra membranasi yorilib, hujayra tarkibi tashqariga chiqadi. Yallig'lanish reaktsiyasi boshlanadi.
Agar etarlicha ko'p miqdordagi hujayralar nekrozga uchragan bo'lsa, yallig'lanish o'zini qadim zamonlardan beri ma'lum bo'lgan xarakterli klinik belgilarda namoyon qiladi, masalan:
- og'riq;
- qizarish (ta'sirlangan hududdagi qon tomirlarining kengayishi);
- shishish (yallig'lanish shishi);
- haroratning mahalliy va ba'zan umumiy ko'tarilishi;
- nekroz sodir bo'lgan organning ko'proq yoki kamroq aniq disfunktsiyasi.
Biologik ahamiyati
![](https://i0.wp.com/tiensmed.ru/news/uimg/ac/apoptoz-w2c.jpg)
1. Embriogenez davrida tananing normal rivojlanishini amalga oshirish.
2. Mutatsiyaga uchragan hujayralarning ko'payishini oldini olish.
3.
Immunitet tizimini tartibga solish.
4.
Tananing erta qarishini oldini olish.
Bu jarayon embrionogenezda etakchi rol o'ynaydi, chunki embrion rivojlanish jarayonida ko'plab organlar va to'qimalar sezilarli o'zgarishlarga uchraydi. Ko'pgina tug'ma nuqsonlar apoptotik faollik etishmasligidan kelib chiqadi.
Bu nuqsonli hujayralarni dasturlashtirilgan o'z-o'zini yo'q qilish sifatida, bu jarayon saratonga qarshi kuchli tabiiy himoya hisoblanadi. Masalan, inson papillomavirusi apoptoz uchun mas'ul bo'lgan hujayrali retseptorlarni bloklaydi va shu bilan bachadon bo'yni va boshqa ba'zi organlar saratoni rivojlanishiga olib keladi.
Ushbu jarayon tufayli tananing hujayra immuniteti uchun javobgar bo'lgan T-limfotsit klonlarining fiziologik regulyatsiyasi sodir bo'ladi. O'z tanasining oqsillarini taniy olmaydigan hujayralar (va ularning taxminan 97% jami etuk) apoptozga uchraydi.
Apoptoz etishmovchiligi og'ir otoimmün kasalliklarga olib keladi, immunitet tanqisligi holatlarida esa kuchayishi mumkin. Masalan, OITSning og'irligi T-limfotsitlarda bu jarayonning kuchayishi bilan bog'liq.
Bundan tashqari, bu mexanizm asab tizimining ishlashi uchun katta ahamiyatga ega: u neyronlarning normal shakllanishi uchun javobgardir, shuningdek, Altsgeymer kasalligida asab hujayralarining erta yo'q qilinishiga olib kelishi mumkin.
Tananing qarishi nazariyalaridan biri apoptoz nazariyasidir. Bu hujayralar o'limi qaytarilmas bo'lib qoladigan to'qimalarning erta qarishining asosi ekanligi allaqachon isbotlangan (asab to'qimasi, miyokard hujayralari). Boshqa tomondan, apoptozning etarli emasligi odatda fiziologik ravishda nobud bo'ladigan va yangilari bilan almashtiriladigan qarigan hujayralarning organizmida to'planishiga yordam beradi (biriktiruvchi to'qimalarning erta qarishi).
Apoptoz nazariyasining tibbiyotdagi o'rni
Apoptoz nazariyasining tibbiyotdagi o'rni apoptozning zaiflashishi yoki aksincha kuchayishi natijasida yuzaga keladigan ko'plab patologik sharoitlarni davolash va oldini olish uchun ushbu jarayonni tartibga solish usullarini topish imkoniyatidir.Tadqiqotlar bir vaqtning o'zida ko'plab yo'nalishlarda olib boriladi. Avvalo, tibbiyotning onkologiya kabi muhim yo'nalishidagi ilmiy izlanishlarni ta'kidlash lozim. O'simta o'sishi mutatsiyaga uchragan hujayralarning genetik dasturlashtirilgan o'limidagi nuqson tufayli yuzaga kelganligi sababli, o'simta hujayralarida uning faolligi oshishi bilan apoptozni o'ziga xos tartibga solish imkoniyati o'rganilmoqda.
Onkologiyada keng qo'llaniladigan ba'zi kimyoterapevtik dorilarning ta'siri apoptoz jarayonlarini kuchaytirishga asoslangan. O'simta hujayralari bu jarayonga ko'proq moyil bo'lganligi sababli, patologik hujayralarni o'ldirish uchun etarli bo'lgan moddaning dozasi tanlanadi, ammo oddiylarga nisbatan zararsizdir.
Qon aylanish etishmovchiligi ta'sirida yurak mushak to'qimalarining degeneratsiyasida apoptozning rolini o'rganadigan tadqiqotlar tibbiyot uchun ham juda muhimdir. Bir guruh xitoylik olimlar (Lv X, Wan J, Yang J, Cheng H, Li Y, Ao Y, Peng R) ma'lum inhibitor moddalarni kiritish bilan kardiyomiyositlarda apoptozni sun'iy ravishda kamaytirish imkoniyatini isbotlovchi yangi eksperimental ma'lumotlarni nashr etdilar.
Agar laboratoriya ob'ektlari bo'yicha nazariy tadqiqotlarni klinik amaliyotga tatbiq etish mumkin bo'lsa, bu yurak-qon tomir kasalliklariga qarshi kurashda oldinga katta qadam bo'ladi. Ushbu patologiya barcha yuqori rivojlangan mamlakatlarda o'lim sabablari orasida birinchi o'rinda turadi, shuning uchun nazariyadan amaliyotga o'tishni ortiqcha baholash qiyin bo'ladi.
Yana bir juda istiqbolli yo'nalish - bu tananing qarishini sekinlashtirish uchun ushbu jarayonni tartibga solish usullarini ishlab chiqish. Qarish hujayralarining apoptozi faolligini oshirish va bir vaqtning o'zida yosh hujayra elementlarining ko'payishini birlashtiradigan dastur yaratish bo'yicha nazariy tadqiqotlar olib borilmoqda. Bu yerda nazariy darajada bir qancha yutuqlarga erishildi, ammo nazariyadan amaliy yechimlarga o‘tish hali ham uzoqda.
Bundan tashqari, quyidagi yo'nalishlarda keng ko'lamli ilmiy tadqiqotlar olib borilmoqda:
- allergologiya;
- immunologiya;
- yuqumli kasalliklarni davolash;
- transplantologiya;
Apoptoz - bu dasturlashtirilgan hujayra o'limi (hujayradan tashqari yoki hujayra ichidagi omillar ta'sirida boshlangan), uning rivojlanishida maxsus va genetik jihatdan dasturlashtirilgan hujayra ichidagi mexanizmlar faol rol o'ynaydi.. Bu, nekrozdan farqli o'laroq, aniq talab qiladigan faol jarayondir energiya iste'moli. Dastlab, ular tushunchalarni farqlashga harakat qilishdi " dasturlashtirilgan hujayra o'limi"Va" apoptoz": birinchi atama embriogenezda hujayralarni yo'q qilishni, ikkinchisi esa faqat etuk differentsiatsiyalangan hujayralarning dasturlashtirilgan o'limini o'z ichiga oladi. Endi ma'lum bo'ldiki, bunda amaliylik yo'q (hujayra o'limining rivojlanish mexanizmlari bir xil) va bu ikki tushuncha sinonimga aylandi, garchi bu assotsiatsiya shubhasiz emas.
Oddiy va patologik sharoitlarda hujayra (va organizm) hayoti uchun apoptozning roli haqidagi materialni taqdim etishni boshlashdan oldin apoptoz mexanizmini ko'rib chiqamiz. Ularni amalga oshirish quyidagi bosqichlarning bosqichma-bosqich rivojlanishi shaklida taqdim etilishi mumkin:
1-bosqich – boshlash (induksiya) bosqichi .
Apoptozni ogohlantiruvchi signalning kelib chiqishiga qarab quyidagilar mavjud:
apoptozning hujayra ichidagi stimullari. Ular orasida eng mashhurlari turli xil nurlanish turlari, ortiqcha H +, azot oksidi, kislorod va lipidlarning erkin radikallari, gipertermiya va boshqalarni o'z ichiga oladi. Ularning barchasi turli xil radiatsiyalarni keltirib chiqarishi mumkin. xromosoma shikastlanishi(DNKning sinishi, uning konformatsiyasining buzilishi va boshqalar) va hujayra ichidagi membranalar(ayniqsa, mitoxondriyalar). Ya'ni, bu holda apoptozning sababi "hujayraning o'zining qoniqarsiz holati" (Mushkambirov N.P., Kuznetsov S.L., 2003). Bundan tashqari, hujayra tuzilmalarining shikastlanishi juda kuchli bo'lishi kerak, ammo halokatli emas. Hujayra apoptoz genlarini va uning effektor mexanizmlarini faollashtirish uchun energiya va moddiy resurslarni saqlab qolishi kerak. Dasturlashtirilgan hujayra o'limini rag'batlantirish uchun hujayra ichidagi yo'l "deb belgilanishi mumkin. ichkaridan apoptoz»;
apoptozning transmembran stimullari, ya'ni, bu holda membrana yoki (kamroq) hujayra ichidagi retseptorlari orqali uzatiladigan tashqi "signalizatsiya" bilan faollashadi. Hujayra juda hayotiy bo'lishi mumkin, ammo butun organizm nuqtai nazaridan yoki apoptozning "noto'g'ri" rag'batlantirilishi nuqtai nazaridan u o'lishi kerak. Ushbu apoptoz turi "deb ataladi. buyruq bo'yicha apoptoz».
Transmembran stimulyatorlar quyidagilarga bo'linadi:
« salbiy» signallari. Hujayraning normal ishlashi, uning bo'linishi va ko'payishini tartibga solish uchun unga turli xil biologik faol moddalar retseptorlari orqali ta'sir qilish kerak: o'sish omillari, sitokinlar, gormonlar. Boshqa ta'sirlar qatorida ular hujayra o'lim mexanizmlarini bostiradi. Va tabiiyki, bu biologik faol moddalarning etishmasligi yoki yo'qligi dasturlashtirilgan hujayra o'limi mexanizmlarini faollashtiradi;
« ijobiy» signallari. TNFa, glyukokortikoidlar, ba'zi antijenler, adezyon oqsillari va boshqalar kabi signal molekulalari hujayra retseptorlari bilan o'zaro ta'sir qilgandan so'ng, apoptoz dasturini ishga tushirishi mumkin.
Hujayra membranalarida retseptorlar guruhi mavjud bo'lib, ularning vazifasi apoptozning rivojlanishi uchun signalni uzatish asosiy, ehtimol hatto yagona funktsiyadir. Bular, masalan, DR guruhining oqsillari (o'lim retseptorlari - " o'lim retseptorlari"): DR 3, DR 4, DR 5. Eng yaxshi o'rganilgan Fas retseptorlari hujayralar (gepatotsitlar) yuzasida o'z-o'zidan yoki faollashuv (etuk limfotsitlar) ta'sirida paydo bo'ladi. Fas retseptorlari, qotil T hujayraning Fas retseptorlari (ligand) bilan o'zaro ta'sirlashganda, maqsadli hujayra o'lim dasturini ishga tushiradi. Biroq, Fas retseptorining Fas ligand bilan immun tizimidan ajratilgan hududlarda o'zaro ta'siri T-qotilning o'zi o'limi bilan yakunlanadi (pastga qarang).
Shuni esda tutish kerakki, ba'zi apoptoz signalizatsiya molekulalari vaziyatga qarab, aksincha, dasturlashtirilgan hujayra o'limining rivojlanishiga to'sqinlik qilishi mumkin. Ikkilanish(qarama-qarshi sifatlarning ikki tomonlama namoyon bo'lishi) TNF, IL-2, interferon g va boshqalarga xosdir.
Eritrotsitlar, trombotsitlar, leykotsitlar, shuningdek o'pka va teri hujayralari membranalarida maxsus marker antijenlari. Ular fiziologik sintez qiladilar otoantikorlar, va ular rolni bajarishadi opsoninlar, bu hujayralarning fagotsitozini rag'batlantirish, ya'ni. tomonidan hujayra o'limi sodir bo'ladi avtofagotsitoz. Ma'lum bo'lishicha, marker antijenlari "eski" (ular ontogenetik rivojlanishdan o'tgan) va shikastlangan hujayralar yuzasida paydo bo'ladi, yosh va zarar ko'rmagan hujayralar esa ularga ega emas. Ushbu antijenler "qarish va shikastlangan hujayralarning marker antijeni" yoki "uchinchi tarmoqli oqsil" deb ataladi. Uchinchi tarmoqli oqsilning ko'rinishi hujayra genomi tomonidan boshqariladi. Shuning uchun, autofagotsitozni dasturlashtirilgan hujayra o'limining bir varianti deb hisoblash mumkin.
Aralashgan signallari. Bu birinchi va ikkinchi guruh signallarining qo'shma ta'siri. Misol uchun, apoptoz mitogon (ijobiy signal) tomonidan faollashtirilgan limfotsitlarda sodir bo'ladi, lekin antigen bilan aloqada emas (salbiy signal).
2-bosqich – dasturlash bosqichi (apoptoz mexanizmlarini nazorat qilish va integratsiya qilish).
Ushbu bosqich boshlangandan keyin kuzatilgan ikkita diametrli qarama-qarshi jarayon bilan tavsiflanadi. Yoki sodir bo'ladi:
apoptoz uchun trigger signalini uning dasturini faollashtirish orqali amalga oshirish (effektorlar kaspazalar va endonukleazlar);
apoptoz triggerining ta'siri bloklanadi.
Dasturlash bosqichini bajarish uchun ikkita asosiy, lekin bir-birini istisno qilmaydigan variantlar mavjud (14-rasm):
Guruch. 14. Kaspaz kaskadi va uning maqsadlari
R – membrana retseptorlari; K – kaspaza, AIF – mitoxondriyal proteaza; Iqtibos C - sitoxrom c; Apaf-1 - sitoplazmatik oqsil; IAP - kaspaza ingibitorlari
1. Signalning to'g'ridan-to'g'ri uzatilishi (hujayra genomini chetlab o'tgan apoptozning effektor mexanizmlarini faollashtirishning bevosita yo'li) quyidagilar orqali amalga oshiriladi:
adapter oqsillari. Masalan, apoptoz qotil T hujayralari tomonidan qo'zg'atiladi. Kaspaza-8 (adapter oqsili) ni faollashtiradi. TNF xuddi shunday harakat qilishi mumkin;
sitoxrom C va proteaz AIF (mitoxondrial proteaz). Ular shikastlangan mitoxondriyadan chiqib, kaspaza-9 ni faollashtiradi;
granzimlar. Killer T hujayralari maqsadli hujayraning plazmalemmasida kanallar hosil qiluvchi perforin oqsilini sintez qiladi. Ushbu kanallar orqali proteolitik fermentlar hujayra ichiga kiradi. granzimlar, xuddi shu T-qotil tomonidan chiqariladi va ular kaspaz tarmoq kaskadini ishga tushiradi.
2. Bilvosita signal uzatish. U hujayra genomi yordamida amalga oshiriladi:
apoptozni inhibe qiluvchi oqsillar sintezini boshqaruvchi genlarning repressiyasi (genlar Bcl-2, Bcl-XL va boshqalar). Oddiy hujayralardagi Bcl-2 oqsillari mitoxondriyal membrananing bir qismi bo'lib, sitoxrom C va AIF proteazlari bu organellalardan chiqadigan kanallarni yopadi;
ifodalash, apoptoz faollashtiruvchi oqsillar sintezini nazorat qiluvchi genlarning faollashishi (Bax, Bad, Bak, Rb, P 53 va boshqalar genlari). Ular, o'z navbatida, kaspazalarni faollashtiradi (k-8, k-9).
Shaklda. 14-rasmda kaspaza faollashuvining kaspaz printsipining taxminiy diagrammasi ko'rsatilgan. Ko'rinib turibdiki, kaskad qayerdan boshlanishidan qat'iy nazar, uning asosiy nuqtasi 3-kaspazadir.U 8 va 9-kaspazlar tomonidan ham faollashadi.Kaspazalar oilasida jami 10 dan ortiq fermentlar mavjud. Hujayra sitoplazmasida faol bo'lmagan holatda joylashgan (prokaspazlar). Ushbu kaskaddagi barcha kaspazlarning holati to'liq aniqlanmagan, shuning uchun ularning bir qismi diagrammada yo'qolgan. Kaspazlar 3,7,6 (ehtimol, ularning boshqa turlari) faollashishi bilanoq, apoptozning 3-bosqichi sodir bo'ladi.
3-bosqich – dasturni amalga oshirish bosqichi (ijro etuvchi, ta'sir qiluvchi).
To'g'ridan-to'g'ri ijrochilar ("hujayraning jallodlari") yuqorida aytib o'tilgan kaspazalar va endonukleazlardir. Ularning ta'sir qilish joylari (proteoliz) (14-rasm):
sitoplazmatik oqsillar - sitoskeletal oqsillar (fodrin va aktin). Fodrinning gidrolizi hujayra yuzasining o'zgarishini tushuntiradi - plazmalemmaning "gofrirovkasi" (undagi invaginatsiyalar va protrusionlarning paydo bo'lishi);
ba'zi sitoplazmatik tartibga soluvchi fermentlarning oqsillari: fosfolipaza A 2, protein kinaz S va boshqalar;
yadro oqsillari. Yadro oqsillarining proteolizi apoptozning rivojlanishida katta rol o'ynaydi. Strukturaviy oqsillar, replikatsiya va ta'mirlash fermentlarining oqsillari (DNK-oqsil kinazalari va boshqalar), tartibga soluvchi oqsillar (pRb va boshqalar), endonukleaza ingibitor oqsillari yo'q qilinadi.
Oxirgi guruhni faolsizlantirish - Endonukleaza inhibitori oqsillari endonukleazalarning faollashishiga olib keladi, ikkinchisi "qurol » apoptoz. Hozirgi vaqtda endonukleazlar va, xususan, Sa 2+ , Mg 2+ - bog'liq endonukleaza, dasturlashtirilgan hujayra o'limining markaziy fermenti sifatida qabul qilinadi. U tasodifiy joylarda DNKni ajratmaydi, faqat bog'lovchi hududlarda (nukleosomalar orasidagi bog'lovchi hududlar). Shuning uchun xromatin parchalanmaydi, faqat parchalanadi, bu apoptozning o'ziga xos, strukturaviy xususiyatini belgilaydi.
Hujayradagi oqsil va xromatinning nobud bo'lishi tufayli undan turli fragmentlar hosil bo'ladi va kurtaklanadi - apoptotik tanalar. Ularda sitoplazma, organellalar, xromatin va boshqalar qoldiqlari mavjud.
4-bosqich – bosqich apoptotik tanalarni olib tashlash (hujayra bo'laklari).
Ligandlar apoptotik jismlar yuzasida ifodalanadi va fagotsit retseptorlari tomonidan tan olinadi. O'lik hujayraning bo'laklarini aniqlash, singdirish va metabolizatsiya qilish jarayoni nisbatan tez sodir bo'ladi. Bu o'lik hujayraning tarkibini atrof-muhitga kirmasligiga yordam beradi va shuning uchun yuqorida ta'kidlanganidek, yallig'lanish jarayoni rivojlanmaydi. Hujayra o'zining "qo'shnilarini" ("jim o'z joniga qasd qilish") bezovta qilmasdan "xotirjamlik bilan" o'tib ketadi.
Dasturlashtirilgan hujayra o'limi ko'pchilik uchun muhimdir fiziologik jarayonlar . Apoptoz bilan bog'liq:
normal morfogenez jarayonlarini saqlab turish– embriogenez (implantatsiya, organogenez) va metamorfoz davridagi dasturlashtirilgan hujayra o‘limi;
hujayra gomeostazini saqlash(jumladan, irsiy kasalliklarga chalingan va viruslar bilan kasallangan hujayralarni yo'q qilish). Apoptoz etuk to'qimalar va organlarda mitozlarning fiziologik involyutsiyasi va muvozanatini tushuntiradi. Masalan, faol ko'payadigan va o'z-o'zini yangilaydigan populyatsiyalarda hujayra o'limi - ichak epitelial hujayralari, etuk leykotsitlar, eritrotsitlar. Gormonga bog'liq involyutsiya - hayz davrining oxirida endometriumning o'limi;
populyatsiya ichidagi hujayra navlarini tanlash. Masalan, immun tizimining antigenga xos komponentini shakllantirish va uning effektor mexanizmlarini amalga oshirishni nazorat qilish. Apoptoz yordamida organizm uchun keraksiz va xavfli (avtoagressiv) limfotsitlar klonlari yo'q qilinadi. Nisbatan yaqinda (Griffith T.S., 1997) "immunologik imtiyozli" hududlarni (ko'z va moyaklar ichki muhiti) himoya qilishda dasturlashtirilgan hujayra o'limining ahamiyatini ko'rsatdi. Ushbu zonalarning histo-gematologik to'siqlaridan o'tganda (bu kamdan-kam hollarda bo'ladi) effektor T-limfotsitlar nobud bo'ladi (yuqoriga qarang). Ularning o'lim mexanizmlarining faollashishi to'siq hujayralarining Fas ligandining T limfotsitining Fas retseptorlari bilan o'zaro ta'siri bilan ta'minlanadi va shu bilan avtoagressiya rivojlanishining oldini oladi.
Apoptozning roli patologiyada va apoptozning buzilishi bilan bog'liq turli kasalliklarning turlari diagramma (15-rasm) va 1-jadval shaklida keltirilgan.
Albatta, patologiyada apoptozning ahamiyati nekrozga qaraganda kamroq (ehtimol, bu bunday bilimlarning etishmasligi bilan bog'liq). Shu bilan birga, uning patologiyadagi muammosi ham biroz boshqacha tabiatga ega: u apoptozning og'irligi bilan baholanadi - ayrim kasalliklarda kuchayishi yoki zaiflashishi.
Hujayra o'zini o'ldirishi mumkin bo'lgan jarayon dasturlashtirilgan hujayra o'limi (PCD) deb ataladi. Bu mexanizm bir nechta navlarga ega va turli organizmlar, ayniqsa ko'p hujayralilar fiziologiyasida muhim rol o'ynaydi. PGC ning eng keng tarqalgan va yaxshi o'rganilgan shakli apoptozdir.
Apoptoz nima
Apoptoz - hujayraning o'z-o'zini yo'q qilishning boshqariladigan fiziologik jarayoni bo'lib, uning tarkibini asta-sekin yo'q qilish va parchalanishi bilan membrana pufakchalari (apoptotik tanalar) hosil bo'lishi bilan tavsiflanadi, keyinchalik fagotsitlar tomonidan so'riladi. Ushbu genetik asosli mexanizm ma'lum ichki yoki tashqi omillar ta'siri ostida faollashadi.
Ushbu turdagi o'lim bilan hujayra tarkibi membranadan tashqariga chiqmaydi va yallig'lanishni keltirib chiqarmaydi. Apoptozning disregulyatsiyasi nazoratsiz hujayra bo'linishi yoki to'qimalarning degeneratsiyasi kabi jiddiy patologiyalarga olib keladi.
Apoptoz dasturlashtirilgan hujayra o'limining (PCD) bir nechta shakllaridan biri, shuning uchun bu tushunchalarni tenglashtirish noto'g'ri. Hujayralarning o'z-o'zini yo'q qilishning ma'lum turlariga mitotik falokat, autofagiya va dasturlashtirilgan nekroz ham kiradi. PGC ning boshqa mexanizmlari hali o'rganilmagan.
Hujayra apoptozi sabablari
Dasturlashtirilgan hujayra o'limi mexanizmining tetikleyicisi ham tabiiy fiziologik jarayonlar, ham ichki nuqsonlar yoki tashqi noqulay omillar ta'siridan kelib chiqqan patologik o'zgarishlar bo'lishi mumkin.
Odatda apoptoz hujayra bo'linish jarayonini muvozanatlashtiradi, ularning sonini tartibga soladi va to'qimalarning yangilanishiga yordam beradi. Bunday holda, PCD sababi gomeostazni boshqarish tizimiga kiritilgan ma'lum signallardir. Apoptoz yordamida bir martalik yoki o'z vazifasini bajargan hujayralar yo'q qilinadi. Shunday qilib, infektsiyaga qarshi kurash tugagandan so'ng, leykotsitlar, neytrofillar va hujayra immunitetining boshqa elementlarining ko'payishi apoptoz tufayli aniq yo'q qilinadi.
Dasturlashtirilgan o'lim reproduktiv tizimlarning fiziologik tsiklining bir qismidir. Apoptoz oogenez jarayonida ishtirok etadi va urug'lantirilmaganda tuxumning o'limiga ham hissa qo'shadi.
Hujayra apoptozining vegetativ tizimlarning hayot aylanishida ishtirok etishining klassik namunasi - kuzgi barglarning tushishi. Bu atamaning o'zi yunoncha apoptoz so'zidan kelib chiqqan bo'lib, so'zma-so'z "tushish" deb tarjima qilinadi.
Apoptoz embriogenez va ontogenezda hal qiluvchi rol o'ynaydi, bunda tanadagi to'qimalar almashtiriladi va ba'zi organlar atrofiyaga uchraydi. Ba'zi sutemizuvchilarning oyoq barmoqlari orasidagi membranalarning yo'qolishi yoki qurbaqaning metamorfoz paytida dumining o'lishi bunga misoldir.
Apoptoz mutatsiyalar, qarish yoki mitotik xatolar natijasida hujayradagi nuqsonli o'zgarishlarning to'planishi bilan qo'zg'alishi mumkin. PCD ning sababi noqulay muhit (oziqlanish komponentlarining etishmasligi, kislorod etishmasligi) va viruslar, bakteriyalar, toksinlar va boshqalar tomonidan vositachilik qiladigan patologik tashqi ta'sirlar bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, agar zarar etkazuvchi ta'sir juda kuchli bo'lsa, hujayra o'tkazishga vaqt topa olmaydi. apoptoz mexanizmidan chiqib ketadi va natijada patologik jarayonning rivojlanishi - nekroz o'ladi.
Apoptoz paytida hujayralardagi morfologik va strukturaviy-biokimyoviy o'zgarishlar
Apoptoz jarayoni ma'lum morfologik o'zgarishlar to'plami bilan tavsiflanadi, bu mikroskop yordamida in vitro to'qima preparatida kuzatilishi mumkin.
Hujayra apoptozining asosiy belgilariga quyidagilar kiradi:
- sitoskeletonni qayta qurish;
- hujayra tarkibini siqish;
- xromatin kondensatsiyasi;
- yadro parchalanishi;
- hujayra hajmining pasayishi;
- membrana konturining burishishi;
- hujayra yuzasida vesikulalarning shakllanishi;
- organoidlarni yo'q qilish.
Hayvonlarda bu jarayonlar apoptositlarning hosil bo'lishi bilan yakunlanadi, ular ham makrofaglar, ham qo'shni to'qimalar hujayralari tomonidan so'rilishi mumkin. O'simliklarda apoptotik tanachalarning hosil bo'lishi sodir bo'lmaydi va protoplastning parchalanishidan keyin hujayra devori shaklidagi skelet saqlanib qoladi.
Morfologik o'zgarishlarga qo'shimcha ravishda, apoptoz molekulyar darajadagi bir qator o'zgarishlar bilan birga keladi. Xromatin va ko'plab oqsillarning parchalanishiga olib keladigan lipaz va nukleaz faolligining ortishi kuzatiladi. cAMP tarkibi keskin ortadi, hujayra membranasining tuzilishi o'zgaradi. O'simlik hujayralarida gigant vakuolalar hosil bo'lishi kuzatiladi.
Apoptoz nekrozdan qanday farq qiladi?
Apoptoz va nekroz o'rtasidagi asosiy farq hujayra degradatsiyasining sababidir. Birinchi holda, halokat manbai hujayraning o'zining molekulyar asboblari bo'lib, ular qattiq nazorat ostida ishlaydi va ATP energiyasini talab qiladi. Nekroz bilan hayotiy faoliyatning passiv to'xtashi tashqi zararli ta'sirlar tufayli yuzaga keladi.
Apoptoz - bu atrofdagi hujayralarga zarar bermaslik uchun mo'ljallangan tabiiy fiziologik jarayon. Nekroz - jiddiy shikastlanishlar natijasida yuzaga keladigan nazoratsiz patologik hodisa. Shuning uchun apoptoz va nekrozning mexanizmi, morfologiyasi va oqibatlari asosan qarama-qarshi bo'lishi ajablanarli emas. Biroq, umumiy xususiyatlar ham mavjud.
Zarar bo'lsa, hujayralar dasturlashtirilgan o'lim mexanizmini ishga tushiradi, shu jumladan nekrotik rivojlanishning oldini olish uchun. Biroq, so'nggi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, nekrozning boshqa patologik bo'lmagan shakli mavjud bo'lib, u ham PCC sifatida tasniflanadi.
Apoptozning biologik ahamiyati
Apoptoz hujayra o'limiga olib kelishiga qaramay, uning butun organizmning normal faoliyatini ta'minlashdagi roli juda katta. PGC mexanizmi tufayli quyidagi fiziologik funktsiyalar amalga oshiriladi:
- hujayra proliferatsiyasi va o'lim o'rtasidagi muvozanatni saqlash;
- to'qimalar va organlarning yangilanishi;
- nuqsonli va "eski" hujayralarni yo'q qilish;
- patogen nekroz rivojlanishidan himoya qilish;
- embrion va ontogenez jarayonida to'qimalar va organlarning o'zgarishi;
- o'z vazifasini bajargan keraksiz elementlarni olib tashlash;
- organizm uchun istalmagan yoki xavfli bo'lgan hujayralarni yo'q qilish (mutant, o'simta, virus bilan kasallangan);
- infektsiya rivojlanishining oldini olish.
Shunday qilib, apoptoz hujayra to'qimalarining gomeostazini saqlash usullaridan biridir.
Hujayra o'limi bosqichlari
Apoptoz paytida hujayra bilan sodir bo'ladigan narsa turli fermentlar o'rtasidagi molekulyar o'zaro ta'sirlarning murakkab zanjiri natijasidir. Ba'zi oqsillar boshqalarni faollashtirganda, o'lim stsenariysining bosqichma-bosqich rivojlanishiga hissa qo'shganda, reaktsiyalar kaskad sifatida sodir bo'ladi. Ushbu jarayonni bir necha bosqichlarga bo'lish mumkin:
- Induksiya.
- Proapoptotik oqsillarni faollashtirish.
- Kaspazalarning faollashishi.
- Hujayra organellalarini yo'q qilish va qayta qurish.
- Apoptotsitlarning shakllanishi.
- Fagotsitoz uchun hujayra bo'laklarini tayyorlash.
Har bir bosqichni ishga tushirish, amalga oshirish va nazorat qilish uchun zarur bo'lgan barcha komponentlarning sintezi genetik jihatdan aniqlanadi, shuning uchun apoptoz dasturlashtirilgan hujayra o'limi deb ataladi. Ushbu jarayonni faollashtirish tartibga solish tizimlarining, shu jumladan turli PGC inhibitörlerinin qattiq nazorati ostida.
Hujayra apoptozining molekulyar mexanizmlari
Apoptozning rivojlanishi ikkita molekulyar tizimning birgalikdagi ta'siri bilan belgilanadi: induktiv va effektor. Birinchi blok ZGK ning boshqariladigan ishga tushirilishi uchun javobgardir. U o'lim retseptorlari, Cys-Asp proteazlari (kaspazlar), bir qator mitoxondrial komponentlar va proapoptotik oqsillarni o'z ichiga oladi. Induksiya fazasining barcha elementlarini triggerlarga (induksiyada ishtirok etuvchi) va o'lim signalining uzatilishini ta'minlovchi modulyatorlarga bo'lish mumkin.
Effektiv tizim hujayra tarkibiy qismlarining degradatsiyasini va qayta tuzilishini ta'minlaydigan molekulyar vositalardan iborat. Birinchi va ikkinchi fazalar orasidagi o'tish proteolitik kaspaz kaskadi bosqichida sodir bo'ladi. Efektor blokining tarkibiy qismlari tufayli hujayra o'limi apoptoz paytida sodir bo'ladi.
Apoptoz omillari
Apoptoz paytida strukturaviy, morfologik va biokimyoviy o'zgarishlar ma'lum ixtisoslashgan uyali vositalar to'plami tomonidan amalga oshiriladi, ular orasida eng muhimi kaspazlar, nukleazalar va membrana modifikatorlaridir.
Kaspazlar - asparagin qoldiqlarida peptid aloqalarini kesib, oqsillarni yirik peptidlarga bo'linadigan fermentlar guruhi. Apoptoz boshlanishidan oldin ular inhibitorlar tufayli hujayrada faol bo'lmagan holatda bo'ladi. Kaspazalarning asosiy maqsadlari yadro oqsillaridir.
Nukleazlar DNK molekulalarini kesish uchun javobgardir. Apoptoz rivojlanishida, ayniqsa, bog'lovchi ketma-ketlik mintaqalarida xromatinning bo'limlarini buzadigan faol endonukleaza SAPR muhim ahamiyatga ega. Natijada uzunligi 120-180 juft nukleotid bo'lgan fragmentlar hosil bo'ladi. Proteolitik kaspazalar va nukleazalarning murakkab ta'siri yadro deformatsiyasiga va parchalanishiga olib keladi.
Hujayra membranasi modifikatorlari - bilipid qatlamining assimetriyasini buzadi, uni fagotsitar hujayralar uchun nishonga aylantiradi.
Apoptoz rivojlanishida asosiy rol kaspazalarga tegishli bo'lib, ular barcha keyingi buzilish va morfologik qayta qurish mexanizmlarini asta-sekin faollashtiradi.
Kaspazalarning hujayra o'limidagi roli
Kaspazlar oilasiga 14 ta oqsil kiradi. Ulardan ba'zilari apoptozda ishtirok etmaydi, qolganlari esa 2 guruhga bo'linadi: inisiator (2, 8, 9, 10, 12) va effektor (3, 6 va 7), ular boshqacha tarzda ikkinchi darajali kaspazlar deb ataladi. Bu oqsillarning barchasi proteolitik parchalanish bilan faollashtirilgan prekursorlar - prokaspazlar sifatida sintezlanadi, ularning mohiyati N-terminal domenining ajralishi va qolgan molekulaning ikki qismga bo'linishi, keyinchalik dimerlar va tetramerlarga bog'langan.
Initiator kaspazalar turli xil hayotiy hujayra oqsillariga qarshi proteolitik faollikni ko'rsatadigan effektor guruhini faollashtirish uchun zarurdir. Ikkinchi darajali kaspazlarning substratlariga quyidagilar kiradi:
- DNK ta'mirlash fermentlari;
- p-53 protein inhibitori;
- poli(ADP-riboza) polimeraza;
- DNaz inhibitori DFF (bu oqsilni yo'q qilish SAPR endonukleaza faollashishiga olib keladi) va boshqalar.
Effektiv kaspazalarning umumiy maqsadlari soni 60 dan ortiq oqsillarni o'z ichiga oladi.
Hujayra apoptozini inhibe qilish inisiator prokaspazalarni faollashtirish bosqichida hali ham mumkin. Effektiv kaspazlar harakatga kelganda, jarayon qaytarilmas holga keladi.
Apoptozni faollashtirish yo'llari
Hujayra apoptozini tetiklash uchun signal uzatish ikki yo'l bilan amalga oshirilishi mumkin: retseptor (yoki tashqi) va mitoxondriyal. Birinchi holda, jarayon TNF oilasining oqsillari yoki qotil T hujayralari yuzasida joylashgan Fas ligandlari bo'lgan tashqi signallarni idrok etuvchi maxsus o'lim retseptorlari orqali faollashadi.
Retseptor ikkita funktsional domenni o'z ichiga oladi: transmembran domen (ligand bilan aloqa qilish uchun mo'ljallangan) va apoptozni keltirib chiqaradigan hujayra ichiga yo'naltirilgan "o'lim domeni". Retseptorlar yo‘lining mexanizmi 8 yoki 10 inisiator kaspazalarini faollashtiruvchi DISC kompleksini shakllantirishga asoslangan.
Assambleya o'lim domenining hujayra ichidagi adapter oqsillari bilan o'zaro ta'siridan boshlanadi, bu esa o'z navbatida tashabbuskor prokaspazalarni bog'laydi. Kompleksning bir qismi sifatida ikkinchisi funktsional faol kaspazalarga aylanadi va keyingi apoptotik kaskadni qo'zg'atadi.
Ichki yo'lning mexanizmi proteolitik kaskadning maxsus mitoxondrial oqsillar tomonidan faollashishiga asoslangan bo'lib, ularning chiqarilishi hujayra ichidagi signallar bilan boshqariladi. Organoid tarkibiy qismlarining chiqishi katta teshiklarning shakllanishi orqali sodir bo'ladi.
Uchirishda alohida rol c sitoxromiga tegishli. Sitoplazmaga kirib, elektr transport zanjirining ushbu komponenti Apaf1 oqsiliga (apoptotik omilni faollashtiruvchi proteazlar) bog'lanadi, bu esa ikkinchisining faollashishiga olib keladi. Keyin Apaf1 kaskad mexanizmi orqali apoptozni qo'zg'atuvchi tashabbuskor prokaspaza 9 ni bog'laydi.
Ichki yo'l mitoxondriyaning intermembran komponentlarini sitoplazmaga chiqarishni tartibga soluvchi Bcl12 oilasi oqsillarining maxsus guruhi tomonidan boshqariladi. Oilada pro-apoptotik va anti-apoptotik oqsillar mavjud bo'lib, ular orasidagi muvozanat jarayonning boshlanishini aniqlaydi.
Mitoxondriyal mexanizm orqali apoptozni qo'zg'atuvchi kuchli omillardan biri reaktiv kislorod turlaridir. Yana bir muhim induktor bu DNK shikastlanishi mavjudligida mitoxondriyal yo'lni faollashtiradigan p53 oqsilidir.
Ba'zida hujayra apoptozi bir vaqtning o'zida ikkita yo'lni birlashtiradi: tashqi va ichki. Ikkinchisi odatda retseptorlarning faollashuvini kuchaytirishga xizmat qiladi.