Апоптоз, як один із механізмів регуляції імунної відповіді

У 1972 році – J.F.R. Kerr запропонував термін “апоптоз” для визначення активного процесу руйнування клітини. Апоптоз (від грецького apoptosis – листопад) – біологічно запрограмована смерть клітини. Це процес елімінації клітин, які вичерпали ліміт поділу і завершили виконання своїх функцій. Біологічне значення апоптозу наступне - підтримка тканинного гомеостазу шляхом усунення надлишкових і/або аномально функціонуючих клітин, регуляція імунної відповіді тощо.

Фази апоптозу наступні: сигнальна, ефекторна та фаза деградації. Природно, що в кожній живій клітині проходять протилежні процеси, наприклад, активація та гальмування. Одним із варіантів гальмування активності імунокомпетентних клітин є запуск апоптозу, для чого необхідний зовнішній сигнал, який сприймається спеціальними рецепторами, наприклад, Fas/APO-1 (CD95). Для входження клітини в першу фазу апоптозу додатково необхідна відсутність сигналів на виживання клітини (наприклад, відсутність зв’язку ТКР з молекулами HLA I і II класів; відсутність контакту IL-2 з його рецепторами на лімфоцитах тощо). Клітини тканини, якій властива пожиттєва фізіологічна регенерація, в процесі диференціації запускають програму на апоптоз. Лімфоцитам необхідні процеси апоптозу в зв’язку з тим, що це єдині клітини, які проліферують в кістковому мозку та тимусі, а також діляться на периферії при ініціації імунної відповіді. На території тимусу при клональній селекції тимоцитів апоптоз реалізується двома шляхами: 1) через індукцію Fas-лігандів, які експресовані на дендритних клітинах тимусу; 2) стимуляція апоптозу шляхом синтезу епітеліальними клітинами тимусу глюкокортикостероїдів, які зв’язуються з відповідними рецепторами на лімфоцитах, сприяючи їх смерті.

Механізми апоптозу: мітохондріальні, ядерні, мембранні. При мітохондріальних механізмах апоптозу в процесі задіяні цитохром С, ендонуклеаза G (в цитоплазмі) під контролем системи білків родини Bcl-2 (антиапоптичних - bcl-2, bcl-X1, bcl-w та проапоптичних - bax, bak, bid, bim, bnip3). При реалізації ядерних механізмів -величезне значення належить білку р53, який активується у відповідь на пошкодження ДНК. Рецепторно-опосередкований механізм апоптозу відіграє вирішальне значення в регуляції імунної відповіді. Існують спеціальні рецептори апоптозу (рецептор TNF, Fas/APO-1 - CD95), які зв’язуються з відповідним лігандом FasL, у результаті чого активуються специфічні протеїнази (каспази), ендонуклеази які, в свою чергу, запускають апоптоз. У клітині, яка ввійшла в апоптоз порушується цитоскелет, відбувається фрагментація ядра, клітина зменшується в розмірі (зморщується), утворюється апоптичне тільце, яке фагоцитується та елімінується з організму. Апоптоз регулює процеси активності імунної відповіді. У хворих на онкопатологію він сповільнюється, а при автоімунних хворобах - посилюється.