Apoptoza naturală (apoptoza fiziologică) este apoptoza care se dezvoltă în condiții fiziologice .
Se disting următoarele variante de apoptoză fiziologică:
O parte din celulele embrionului în timpul organogenezei moare prin apoptoză . Deci, de exemplu, se formează spații interdigitale. În plus, în corpul embrionului apar mișcări celulare intensive, însoțite de erori inevitabile sub formă de acumulare excesivă de celule în unele părți ale embrionului, producția lor insuficientă în altele sau apariția unor celule cu o direcție necaracteristică de diferențiere. . Excesul de masă celulară este, de asemenea, distrus prin apoptoză.
Caracteristicile apoptozei embriogenezei:
1. Adesea (dar nu întotdeauna) în timpul apoptozei celulelor embrionare, procesul este însoțit de autofagie , care nu se dezvoltă în timpul apoptozei celulare în etapele ulterioare ale ontogenezei . În acest caz, lizozomii sunt activați , urmat de degradarea enzimatică a celulelor în deteriorare sau a corpurilor apoptotice. Dintre organele , mitocondriile suferă cea mai rapidă distrugere . Cu toate acestea, în ciuda proceselor de autofagocitoză, plasmalema din corpurile apoptotice rămâne intactă mult timp.
2. Fagocitoza corpurilor apoptotice din corpul embrionului este mai lungă (câteva ore), spre deosebire de țesuturile unui corp adult, unde corpurile apoptotice sunt de obicei fagocitați în câteva minute. Cu toate acestea, durata fazei de degradare a corpurilor apoptotice nu poate fi considerată o caracteristică a apoptozei în embriogeneză; mai degrabă, este o caracteristică a funcției celulelor fagocitare în ontogenia timpurie .
Conform mecanismului de apoptoză al embriogenezei, aceasta decurge ca o „moarte implicită”. Moartea unor celule are loc din cauza conținutului insuficient de molecule morfogenetice din matricea intercelulară , care sunt factori de supraviețuire pentru celulele embrionare. Pentru fiecare tip de celulă embrionară, există anumiți factori morfogenetici, a căror concentrație determină masa totală a unei anumite populații de celule.
Există două forme de patologie a apoptozei embriogenezei: apoptoza excesiv de pronunțată a embriogenezei și insuficiența acesteia.
1. Apoptoza excesivă a embriogenezei este însoțită de o deficiență a masei celulare în anumite părți ale corpului embrionului . Acest lucru poate duce la formarea de malformații sub formă de ageneză (absența completă a unui organ), aplazie (absența unui organ cu menținerea rudimentului embrionar), hipoplazie congenitală (subdezvoltarea unui organ), atrezie (absența completă a unui canal). sau deschidere naturală) și stenoză congenitală (îngustarea unui canal sau deschidere ), precum și defecte tisulare care nu se manifestă întotdeauna clinic, dar creează baza pentru apariția diferitelor patologii dobândite în ontogeneza postnatală.
2. Insuficiența apoptozei embriogenezei duce la apariția a două tipuri de malformații tisulare – hamartia și coristia.
Hamartia (din greacă ἁμαρτία ἡ = ἁμάρτημα, τος τό - eroare, amăgire, crimă; lat. hamartia) este o componentă tisulară normală supradezvoltată . De exemplu, hemangioamele și nevii pigmentați, condroamele (hamartocondroamele) pulmonare sunt hamartia tipice.
Chorestia (din greacă χωρίζω - a separa, a distinge; χωρίς - separat) - apariția în organ a unor structuri de țesut care nu îi sunt caracteristice . Exemple dintre cele mai frecvente coristie sunt chisturile dermoide de diferite localizări și struma ( gușa ) ovarului . Termenul „heterotopie” este adesea folosit ca sinonim pentru coristie, cu toate acestea, se referă nu numai la modificările tisulare care s-au format în perioada prenatală, ci și dobândite în ontogeneza postnatală, de exemplu, heterotopia epiteliului endocervical pe porțiunea vaginală. a colului uterin (endocervicoză).
În timpul involuției (atrofiei fiziologice) a organelor, moartea celulelor acestora are loc prin apoptoză. Atrofia fiziologică include involuția structurilor embrionare (în special organele provizorii), involuția timusului legată de vârstă , involuția postgravidă a endometrului , involuția secțiunilor secretoare ale glandelor mamare după alăptare , atrofia gonadelor în perioadele de menopauză și postmenopauză. , etc.
Patologia apoptozei involuției se manifestă sub forma severității sale insuficiente sau excesive și stă la baza discroniei - o încălcare a ritmului de dezvoltare (accelerare sau încetinire).
1. Datorită insuficienței apoptozei de involuție , există o întârziere (persistență, persistență) a structurilor tisulare și a organelor în ontogeneză . Astfel, persistența este una dintre cele mai frecvente malformații, de exemplu, persistența unui blastem metanefrogen în rinichiul unui nou-născut , persistența ductului botulus (arterial) sau a ferestrei ovale la un copil de peste 3 luni, persistența fisurilor embrionare ( disrafie sau arahnită ) cu formarea buzelor despicate, palatului, coloanei vertebrale, uretrei.
Persistența foliculului sau a corpului galben în ovare duce la perturbarea ciclului menstrual-ovarian și este însoțită de sângerare uterină .
2. O formă rară a patologiei apoptozei involuției este severitatea excesivă a acesteia . În același timp, accelerarea proceselor de morfogeneză și diferențiere duce la involuția prenatală prematură și, ulterior, la îmbătrânirea prematură a întregului organism sau a organelor individuale ( progeria ).
Apoptoza de diferențiere este moartea unei părți a celulelor unui organ prin apoptoză în procesul de maturare (diferențiere) a acestora. Cea mai pronunțată apoptoză de diferențiere în timus și în țesutul gonadelor .
Apoptoza diferențierii timocitelor. În stadiul de diferențiere independentă de antigen a limfocitelor T din timus , are loc moartea lor în masă. Potrivit diferiților autori, de la 90 la 99% din limfocitele care intră în timus suferă apoptoză. O selecție atât de strictă a celulelor T în țesutul timusului se datorează nevoii sistemului imunitar de limfocite cu un fenotip foarte specific. Celulele care exprimă alte molecule pe suprafața lor („antigene interzise”) sau care nu au markerii citolemici necesari sunt distruse. Rolul principal în sacrificarea celulelor T este jucat de așa-numitele „ celule dădacă ”.
Apoptoza diferențierii celulelor germinale. Maturarea gameților ( ovocite și spermatozoizi ) diferă de procesul de diferențiere a celulelor somatice, în primul rând, prin cerințele ridicate pentru prezența ADN-ului intact . Celulele sexuale sunt singurele celule dintr-un organism multicelular care pot contracara în mod activ îmbătrânirea . Gametogeneza este însoțită de un fel de „întinerire” a celulelor în curs de maturizare. Astfel, o selecție nu mai puțin rigidă a celulelor are loc în gonade în comparație cu țesutul timusului.
În testicule, maturarea gameților este controlată de sustentocite ( celule Sertoli ), în ovare, de celulele epiteliului folicular. Când se examinează microscopic țesutul testicular, modelele apoptotice sunt deosebit de vizibile, deoarece spermatozoizii se maturizează în cantități uriașe. În timpul oogenezei, pentru fiecare ovocit matur, există trei celule care mor prin apoptoză ( corpi de reducere ).
Odată cu vârsta, resursele precursorilor celulelor germinale cu genotipul păstrat se epuizează și gametogeneza se oprește. În corpul feminin, dispariția funcției de reproducere are loc în mod normal pe parcursul mai multor ani datorită controlului hormonal strict, în corpul masculin se întinde pe câteva decenii. Epiteliul spermatogen continuă să funcționeze la bătrânețe, dar tot mai multe celule germinale diferențiate sunt distruse prin apoptoză, deoarece printre ele numărul de celule cu genotip păstrat scade odată cu vârsta. Prin urmare, în tubii seminiferi ai bătrânilor și bătrânilor, în absența celulelor germinale mature, se dezvăluie multe figuri de apoptoză.
Patologia apoptozei diferențierii se manifestă atât prin insuficiența ei, cât și prin gravitatea ei excesivă.
1. Cu apoptoză insuficientă a diferențierii timocitelor , celulele T cu un fenotip anormal și, prin urmare, cu comportament imprevizibil, pot intra în circulație din glanda timus . În special, astfel de limfocite T pot prezenta proprietăți autoagresive (clone autoagresive ale imunocitelor) și pot contribui la dezvoltarea proceselor autoimune .
Insuficiența apoptozei de diferențiere a celulelor germinale duce la formarea gameților defecte ( gametopatii ). Defectele grosiere ale celulelor germinale mature, de regulă, nu sunt transmise descendenților, deoarece astfel de gameți fie sunt distruși prin apoptoză la ceva timp după maturare, fie nu pot forma un zigot , fie zigotul format cu participarea lor moare într-un singur stadiu sau un altul al dezvoltării sale...
2. Apoptoza de diferențiere excesiv de pronunțată este însoțită de moartea intensă a timocitelor sau a celulelor germinale, ceea ce duce, respectiv, la o lipsă a imunității celulare ( stare de imunodeficiență ) sau la infertilitate.
Celulele individuale , ca și corpul în ansamblu, suferă îmbătrânire . Astfel de celule sunt numite celule definitive sau celule aflate într-o stare de diferențiere terminală (finală) . Fiecare diferență are propriile celule definitive. De exemplu, fibrocitele sunt celule definitive ale diferențelor fibroblastice , granulocitele și macrofagele din sânge sunt ale diferențelor mielomonocitare, condrocitele și osteocitele sunt celule definitive ale diferențelor condro- și, respectiv, osteoblastice etc. Celulele care se află într-o stare de diferențiere terminală sunt distruse, de regulă, prin apoptoză.
Apoptoza celulelor aberante poate fi considerată cea mai importantă variantă a apoptozei naturale, deoarece datorită lui , celulele mutante , inclusiv displazice , precum și celulele infectate cu viruși , sunt eliminate .
Patologia apoptozei celulelor aberante se manifestă prin insuficiența acesteia.
1. Apoptoza insuficientă a celulelor displazice (promalignita) - celule care suferă transformare malignă - stă la baza dezvoltării neoplasmelor maligne .
2. Insuficiența apoptozei celulelor infectate cu virus se datorează efectului specific al virușilor asupra mecanismelor celulare de implementare a programului de apoptoză. Virușii, în special cei care conțin ADN , care infectează celula, blochează aceste mecanisme. Astfel, ele oferă posibilitatea de a utiliza sisteme de sinteză de biopolimeri celulari pentru propria replicare sau genomul celular pentru stocarea pe termen lung a copiilor lor (persistența virusului).
În primele zile ale vieții unui nou -născut, are loc moartea celulară intensivă , în primul rând celulele țesutului hematopoietic ( mieloid și limfoid ). Această moarte are loc prin mecanismul apoptozei . Se datorează efectelor stresului la naștere .
Stresul la naștere este una dintre cele mai pronunțate forme de sindrom de stres experimentate de o persoană de-a lungul vieții. Ca orice alt stres, stresul la naștere este însoțit de o creștere a nivelului de glucocorticoizi din organism , care activează programul de apoptoză, în primul rând în celulele țesutului limfoid. Efectul proapoptotic al glucocorticoizilor la nou-născuți poate fi considerat ca un efect secundar al stresului travaliului.
Deoarece modificările în corpul neonatal cauzate în timpul apoptozei neonatale nu conduc la dezvoltarea proceselor patologice , este recomandabil să se considere această formă de moarte celulară ca o variantă a apoptozei naturale.
Diateza acidului uric și infarctul cu acid uricÎn timpul descompunerii acizilor nucleici ai celulelor deteriorate , se formează urati ( acidul uric și sărurile sale) într-o cantitate semnificativă , depozitați în țesutul renal sub formă de dungi portocalii care converg în partea de sus a papilei piramidelor. Această afecțiune a fost numită infarct cu acid uric . Este considerată o manifestare a diatezei acidului uric (tulburări ale metabolismului acidului uric) și este denumită așa-numitele „ stări tranzitorii limită ale perioadei neonatale timpurii ”.
Termenul „ infarct ” în acest caz nu este o desemnare a formei de necroză . Inițial, acest concept a fost folosit pentru a descrie zone de nuanțe mai deschise pe fundalul țesutului organului neschimbat; în același timp, exista impresia că organul era umplut, umplut cu un fel de masă străină (lat. infarctus - umplut, umplut, umplut). Mai târziu, termenul „infarct” a devenit sinonim cu necroza vasculară , cu toate acestea, mai multe concepte anterioare din anatomia patologică au supraviețuit până în prezent, de exemplu, „ infarctul cu acid uric ” și „ infarctul cu bilirubină ”.