Հիմնական նյութ
Դասընթաց․ (Կենսաբանություն) > Բաժին 15
Դաս 4: Բջջային ցիկլի կարգավորումը, քաղցկեղ և ցողունային բջիջներԱպոպտոզ
Բջջի ծրագրավորված մահ, և ինչպես է այն տարբերվում նեկրոզից (վնասվածքի պատճառով բջջի մահից)։
Հիմնական դրույթներ
- Ապոպտոզը բջջի ծրագրավորված մահվան կամ <<բջջային ինքնասպանության>> եղանակ է։ Այն տարբերվում է նեկրոզից, որի դեպքում բջիջները մահանում են վնասման արդյունքում։
- Ապոպտոզը կարգավորված գործընթաց է, որի ընթացքում բջջի պարունակությունը փաթեթավորվում է՝ առաջացնելով թաղանթային փոքր փաթեթներ, որպեսզի իմունային բջիջները ավելի հեշտությամբ բջջից հեռացնեն <<աղբը>>։
- Ապոպտոզի արդյունքում զարգացման ընթացքում հեռացվում են պոտենցիալ քաղցկեղածին և վիրուսով վարակված բջիջները։ Կարգավորվում է օրգանիզմի հավասարակշռությունը։
Տեսանյութ․ ապոպտոզի վերաբերյալ ակնարկ
Ներածություն
Այս երևույթը քեզ համար կարող է բացասական երանգ ունենալ, քանի որ դրա արդյունքում մահանում են քո օրգանիզմի բջիջները։ Շատ դեպքերում դա այդպես է․ այդքան էլ լավ չէ, երբ բջիջները մահանում են վնասման պատճառով (օրինակ՝ քերծվածքի կամ վնասակար քիմիական նյութերի պատճառով)։ Բայց նաև կարևոր է, որ մեր օրգանիզմի որոշ բջիջներ իսկապես մահանում են ոչ թե պատահաբար, այլ ամբողջովին կարգավորվող մեխանիզմով։
Օրինակ՝ երբևէ մտածե՞լ ես՝ ինչպես են առաջացել մատներդ։ Պարզվում է, որ քո զարգացող մատների միջև բջիջները շատ վաղուց, երբ դու դեռ սաղմի կարգավիճակում էիր, կարգադրված մահացել են։ Եթե այդպես չլիներ, քո ձեռքերը ցանցաձև կլինեին կամ հավանաբար կազմված կլինեին միայն հյուսվածքների խրձերից, որոնք առհասարակ չէին առաջացնի մատներ։
Քո սաղմնային մատների միջև տեղակայված բջիջները մահացել են ապոպտոզ կոչվող գործընթացի արդյունքում, որը բջջի ծրագրավորված մահվան հաճախ հանդիպող տեսակ է։ Բջջի ծրագրավորված մահվան ժամանակ բջիջը <<ինքնասպան է լինում>>, երբ այն ստանում է համապատասխան ազդանշանները։ Ապոպտոզը ներառում է բջջի մահը, բայց ընդհանուր առմամբ դրանով օգուտ է տալիս օրգանիզմին (օրինակ՝ թույլ տալով մատներին զարգանալ կամ ոչնչացնելով պոտենցիալ քաղցկեղային բջիջները)։ Այս հոդվածում մենք ավելի խորությամբ կուսումնասիրենք ապոպտոզը՝ հասկանալով երբ է այն տեղի ունենում և ինչու է այն կարևոր մեր օրգանիզմի համար։
Ապոպտոզի և նեկրոզի համեմատություն
Ընդհանուր առմամբ բազմաբջիջ օրգանիզմներում բջիջը կարող է 2 հիմնական եղանակներով մահանալ․
- Դրանք մահանում են իրենց վնաս հասցրած երևույթների (ինչպես օրինակ՝ թունավոր քիմիական մոլեկուկների կամ ֆիզիկական վնասման) պատճառով և այս գործընթացը կոչվում է նեկրոզ։
- Դրանցում խթանվում է բջջի ծրագրավորված մահվան իրականացումը։ Բջջի ծրագրավորված մահվան լավագույնս ուսումնասիրված ձև ապոպտոզն է։
Նեկրոզն ու ապոպտոզը տեղի են ունենում տարբեր պատճառներով և ներառում են տարբեր քայլեր։ Ավելի պարզ ասած՝ նեկրոզը ավելի խառնաշփոթ գործընթաց է և առաջացնում է իմունային պատասխան բորբոքման նկատմամբ, մինչդեռ ապոպտոզը ավելի հավաք գործընթաց է, որի ընթացքում բջիջը քայքայվում է մանր մասերի, որոնք հետագայում կարող են վերամշակել այլ բջիջները։
Նեկրոզ (խառնաշփոթ եղանակ)
Երբ տարբեր վնասակար գործոնների (ինչպես օրինակ՝ վնասման կամ վնասակար քիմիական նյութերի) ազդեցությամբ վնասվում են, մահանալու արդյունքում հիմնականում միջավայր է արտազատվում դրանց պարունակությունը։ Քանի որ վնասված բջջի բջջաթաղանթը այլևս չի կարող կառավարել ջրի և իոնների փոխադրումը, բջիջը սկսում է այտուցվել և դրա պարունակությունը արտազատվում է բջջաթաղանթի անցքերով։ Այս ամենի արդյունքում սովորաբար մահացած բջջին շրջապատող հյուսվածքում առաջանում է բորբոքում։
Ապոպտոզ (կոկիկ եղանակ)
Այն բջիջները, որոնք ենթարկվում են ապոպտոզի անցնում են տարբեր և շատ ավելի կարգավորված գործընթացով։ Դրանք կնճռոտվում են և իրենց մակերեսին զարգացնում պղպջականման ելուստներ (տեխնիկական անվանում․ <<պղպջակներ>>)։ Կորիզում ԴՆԹ-ն բաժանվում է մանր մասերի, իսկ բջջի որոշ օրգանոիդներ, ինչպես օրինակ՝ էնսոպլազմային ցանցը քայքայվում է՝ առաջացնելով բեկորներ։ Վերջում ողջ բջիջը քայքայվում է՝ առաջացնելով փոքր կտորներ, որոնցից յուրաքանչյուրը շրջապատված է թաղանթի փաթեթով։
Իսկ ի՞նչ է տեղի ունենում այդ կտորների հետ։ Դրանք արտազատում են ազդանշաններ, որոնք ձգում են կտորները <<ուտող>> (ֆագոցիտոզային) իմունային բջիջներ, ինչպես օրինակ՝ մակրոֆագերը։ Նաև մահացող բջջի կտորները իրենց մակերեսին ցուցադրում են ֆոսֆատիդիլսերինային լիպիդի մոլեկուլներ։Պոսֆատիդիլսերինը սովորաբար տեղակայված է բջջաթաղանթի ներքին հատվածում, և երբ այն հայտնվում է արտաքին մասում, այն թույլ է տալիս ֆագոցիտներին ամրանալ և <<ուտել>> բջջի կտորները։
Ինչու՞ են բջիջները ենթարկվում ապոպտոզի
Մարդու օրգանիզմի շատ բջիջներ ունեն ապոպտոզի ենթարկվելու ներկառուցողական կարողությունը (նույն կերպ, ինչպես դրանք ունեն իրենց ԴՆԹ-ն կրկնապատկելու և վառելանյութ հանդիսացող մոլեկուլները քայքայելու ներկառուցողական կարողությունը)։ Հիմնականում ապոպոտոզը այն բջիջների հեռացման հիմնական և հարմարավետ տարբերակն է, որոնք այլևս օրգանիզմի մաս չպետք է կազմեն։
- Որոշ բջիջներ պետք է դեռևս զարգացման ընթացքում ոչնչացվեն, ինչպես օրինակ՝ հյուսվածի ավելի մեծ կույտից տաշել և առանձնացնել այնպիսի բարդ կառուցվածք, ինչպիսին է ձեռքը։
- Որոշ բջիջներ նորմալ չեն և եթե դրանք գոյատևեն կարող են վնասել օրգանիզմի մնացած մասերին։ Այդպիսի բջիջներ են վիրուսով վարակված բջիջները կամ վնասված ԴՆԹ պարունակող բջիջները։
- Հասուն մարդու օրգանիզմում բջիջները կարող են ոչնչացվել հավասարակշռության պահպանման համար՝ նոր բջիջների համար ճանապարհ ստեղծելով կամ միայն ժամանակավոր գործընթացների համար գործող բջիջները հեռացնելով։
Ապոպտոզը զարգացման մաս է
Շատ օրգանիզմներում բջջի զարգացման նորմալ մաս է կազմում բջջի ծրագրավորված մահը։ Որոշ դեպքերում զարգացման ընթացքում ապոպտոզը իրականանում է շատ կանխատեսելի եղանակով․ C. elegans որդի օրգանիզմում,
Ապոպտոզը նաև կարևոր դեր ունի մարդու զարգացման մեջ։ Օրինակ՝ ինչպես տեսանք ներածության մասում, սաղմնային զարգացման փուլում մարդու ձեռքը ցանցանման հյուսվածքի կույտի տեսք ունի։ Այդ կույտից զարգացող մատների միջև բջիջների ապոպտոզի միջոցով ձևավորվում են մատներ։
Այս գործընթացը տեղի է ունենում բոլոր այն ողնաշարավորների տեսակներում, որոնք ունեն մատնանման կամ ոտնաթաթի մատների նման վերջավորություններ։ Երբեմն , եթե ձեռքի կամ ոտնաթաթի մատների զարգացման ընթացքում որևէ սխալ տեղի ունենա, ապոպտոզը կարող է ամբողջապես չիրականացվել (օրինակ՝ հանգեցնելով միաձուլված ոտնաթաթի առաջացման)։
Նորմալ զարգացման ընթացքում ապոպտոզի այլ օրինակներ են շերեփուկի գորտի կերպարանափոխվելու արդյունքում պոչի կորուստը, և երբ գլխուղեղում նեյրոնների խմբերը արդեն ծրագրավորված են, ավելորդ նեյրոնների հեռացումը։
Ապոպտոզի արդյունքում ոչնչանում են վարակված կամ քաղցկեղային բջիջները
Որոշ դեպքերում, եթե բջիջը գոյատևի կարող է վտանգ ներկայացնել ողջ օրգանիզմի համար։ Օրինակ՝ վնասված ԴՆԹ կրող բջիջները, նախաքաղցկեղային բջիջները և վիրուսներով վարակված բջիջները։ Եթե այս բջիջները ապոպտոզի ենթարկվեն, օրգանիզմի նկատմամբ դրանց ներկայացրած վտանքը (քաղցկեղի կամ վիրուսային վարակի տարածումը) չեզոքանում է։
Երբ բջիջը կրում է վնասված ԴՆԹ, այն սովորաբար կհայտնաբերի վնասումը և կփորձի նորոգել այն։ Եթե բջիջը չի կարող նորոգել այս վնասվածքը, բջիջը նորմայում կդրդի իրեն ապոպտոզի իրականացման՝ վստահ լինելով, որ վնասված ԴՆԹ-ն չի փոխանցվի մյուս բջիջներին։ Երբ բջիջները կրում են վնասված ԴՆԹ և ապոպտոզի չեն ենթարկվում, դրանք կարող են քաղցկեղի առաջացման աղբյուր դառնալ։
Երբեմն իմունային բջիջները կարող են հայտնաբերել նախաքաղցկեղածին բջիջների, որոնք խուսափել են ապոտոզի ներքին ազդակներից ։ Իմունային բջիջները կփորձեն արտաքին ազդակների միոցով խթանել դրանցում ապոպտոզի իրականացմանը։ Բայց որոշ քաղցկեղային բջիջներ կարողանում են խույս տալ և՛ արտաքին, և՛ ներքին ազդակներից, որոնք պետք է խթանեին ապոպտոզի իրականացումը։ Սա թույլ է տալիս դրանց անկառավարելի կերպով բաժանվել և կուտակել մուտացիաներ (փոփոխություններ ԴՆԹ-ի հաջորդականության կազում)։
Ապոպտոզը իմունային գործունեության առանցքային մեխանիզմն է
Ապոպտոզը նաև մեծ դեր ունի նորմալ իմունային համակարգի զարգացման և պահպանման հարցում։ Երբ B և T բջիջները (իմունային բջիջներ, որոնք միանում են հատուկ մոլեկուլների) արտադրվում են, օրգանիզմը ստուգում է՝ արդյոք դրանք մարմնի այլ սեփական բաղադրամասերի դեմ ռեակցիա չեն առաջացնում։ Այն բջիջները, որոնք առաջացնում են նշված ռեակցիան ապոպտոզի եղանակով ոչնչացվում են։ Եթե այս գործընթացը չի իրականանում, դեպի մարդու օրգանիզմ կարող են արտազատվել սեփական օրգանզիմը քայքայող բջիջներ, որոնք կարող են քայքայել հյուսվածքները՝ հանգեցնելով աուտոիմունային համախտանիշների։
Ապոպտոզը նաև կարևոր դեր է խաղում ախտածնի նկատմամբ իմունային պատասխանի կանգնեցման և անջատման հարցում։ Երբ հայտնաբերվում է ախտածինը, իմունային բջիջները անմիջապես ճանաչում են դրան։ Արդյունքում իմունային բջիջների քանակը կտրուկ մեծանում է, որպեսզի ոչնչացվի ախտածինը։Երբ օրգանիզմում ախտածինը ոչնչացվում է, դրանում դեռևս մնում են մեծ քանակով տվյալ ախտածնին հատուկ իմունային բջիջներ, որոնք պետք է իմունային համակարգից հեռացվեն ապոպտոզի միջոցով։
Ամփոփում
Ապոպտոզը բջջի ծրագրավորված մահվան կամ <<ինքնասպանության>> եղանակ է։ Այն տարբերվում է նեկրոզից, որի արդյունքում մահանում են վնասված բջիջները։ Ապոպտոզը բջջի ծրագրավորված մահվան միակ եղանակը չէ, բայց այս եղանակը լավագույնս է ուսումնասիրված։
Ապոպտոզը կարգավորված գործընթաց է, որի ժամանակ բջջի բաղադրամասերը քայքայվում և փաթեթավորովում են թաղանթապատ փոքր բշտիկներում։ Այս <<աղբը>> այնուհետև օրգանիզմից հեռացնում են իմունային բջիջները։ Այն տարբերվում է նեկրոզինց (երբ բջիջը մահանում է վնասումից), որի ժամանակ մահացող բջջի բաղադրիչները արտազատվում են դեպի բջջին շրջապատող միջավայր և հանգեցնում են բորբոքման։
Ապոպտոզի միջոցով դեռևս զարգացման փուլում ոչնչացվում են բջիջներ։ Դրա արդյունքում նաև ոչնչանում են նախաքաղցկեղային և վիրուսով վարակված բջիջները։ Չնայած՝ օրգանիզմում կարող են պահպանվել <<հաջողակ>> քաղցկեղային բջիջներ, որոնք կարողացել են խուսափել ապոպտոզից։ Դրանք կշարունակեն իրենց կենսափուլն ու բաժանումները։ Ապոպտոզը պահպանում է մարդու օրգանիզմում բջիջների հավասարակշռությունը և հատկապես կարևոր է իմունային համակարգի համար։
Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։
Առայժմ հրապարակումներ չկան։