Под редакцией профессора Б.А. Фролова.
Издание рекомендовано Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальностям 060101.65 (лечебное дело), 060103.65 (педиатрия), 060105.65 (медико-профилактическое дело), 060201.65 (стоматология) и 060301.65 (фармация).
Рецензенты: заслуженный деятель науки РБ, акад. РАЕН, зав. кафедрой патофизиологии Башкирского государственного медицинского университета, д.м.н., проф. Д.А. Еникеев; зав. кафедрой общей и клинической патологии: патологическая анатомия, патологическая физиология Самарского государственного медицинского университета, д.м.н., проф. Т.А. Федорина.
Пособие посвящено одной из центральных проблем патофизиологии, общей и клинической патологии – гибели клетки. Представления о феномене клеточной гибели и ее механизмах имеют универсальное общебиологической значение при изучении патологических процессов, играющих роль в генезе врожденных дефектов развития, старения организма, онкологических, аутоиммунных, нейродегенеративных и других заболеваний. Понимание этих механизмов составляет не только важное ключевое звено в фундаментальной подготовке специалистов, но и обеспечивает возможность разработки новых подходов к решению практических задач, связанных с диагностикой и лечением ряда нозологий.
Настоящее пособие призвано содействовать восприятию феноменологических аспектов различных видов клеточной гибели: некробиотической, апоптотической, аутофагической, а также осмыслению биологической сущности изучаемых явлений.
Пособие содержит 5 глав, первая из которых посвящена основным понятиям, цитологическим и биохимическим критериям, используемым для характеристики клеточной гибели; этиологическим факторам, определяющим развитие апоптоза, некроза и аутофагии; сравнительной оценки их морфофункциональных проявлений.
Во второй главе рассматриваются свободнорадикальные механизмы некробиотической гибели клеток. Приводятся классификация, обозначаются источники и пути образования свободных радикалов в клетках человека и животных, в том числе радикалов кислорода и других его активных форм (АФК). Обсуждается участие АФК в регуляции физиологических процессов в клетках и в патогенезе повреждений компонентов клеточных структур: липидов, белков и молекул ДНК при оксидативном стрессе. Анализируются механизмы регуляции редокс-баланса клетки и значение факторов антиоксидантной защиты в его обеспечении как важнейшего условия повышения устойчивости клетки к различным агрессивным воздействиям окружающей среды и к нарушениям собственного внутриклеточного гомеостаза. Подчеркивается многоуровневый характер действия механизмов антиоксидантной защиты, отличающийся их сопряженностью и взаимокомпенсаторностью.
Материалы третьей главы включают анализ роли гипоксии в некробиотической гибели клеток. Последовательно рассматриваются вопросы, связанные с ингибированием основных метаболических путей, формированием энергодефицита и электролитного дисбаланса клеток в условиях гипоксии. Дается оценка патогенетическим последствиям этих нарушений, связанным «с липидной триадой», включающей мобилизацию липаз и фосфолипаз, детергентное действие избытка жирных кислот и лизофосфатидов, активацию перекисного окисления липидов. Обсуждаются механизмы нарастающей утраты барьерной и матричной функции мембран, опосредованные накоплением в их липидном бислое полярных продуктов окисления, снижением содержания полиеновых жирных кислот, осмотическим растяжением мембран и др. Приводятся данные о роли ионов кальция в финальной стадии гибели клеток, реализуемой при участии кальпаинов и эффекта омыления.
Глава четыре посвящена апоптозу. Обсуждаются биохимические механизмы программированной клеточной гибели, включая участие в ней поли-АДФ-рибозил-полимеразы (ПАРП) и каспаз. Приводятся классификация каспаз и сведения об их роли в апоптотическом демонтаже клеток. Представлены сигнальные каскады запуска апоптоза с включением внутреннего (митохондриального) и внешнего (рецепторно-опосредованного) путей. Дается оценка проапоптотической роли цитохрома С, его участию в формировании апоптосомы; приводятся сведения о про- и антиапоптотических протеинах семейства Bcl-2; рассматривается значимость свободных радикалов и белка р53 в индукции митохондриального пути запуска апоптоза. Представлена последовательность образования на основе гомотипических белок-белковых взаимодействий многокомпонентных сигнальных комплексов, участвующих в инициации рецепторно-опосредованного апоптоза с участием Fas/APO-1 и ТНФ R1-рецепторов. Рассматриваются механизмы контроля апоптотической гибели, направленные на блокировку сигнала с клеточных рецепторов, стерическое препятствование их гомотипической спонтанной агрегации, а также на ингибирование активности каспаз. Отдельно обсуждаются особенности перфорин-зависимого апоптоза и его роль в реализации клеточной цитотоксичности. Заключительный раздел главы включает анализ последствий нарушений апоптоза как при избыточной, так и при недостаточной выраженности этого процесса.
Материал пятой главы содержит сведения об аутофагической гибели клеток. Рассмотрены различные формы аутофагии (микроаутофагия, макроаутофагия и шаперон-опосредованная аутофагия), механизмы регуляции, взаимоотношения аутофагии с другими видами клеточной гибели: апоптотической и некробиотической. Дается оценка биологической роли аутофагии не только как одной из форм программированной гибели клеток, но и как механизму противодействия старению организма, а также как механизму адаптации к широкому спектру различных неблагоприятных воздействий. Приводятся сведения о последствиях нарушения аутофагии в формировании патологии, включая нейродегенеративные заболевания, сердечную недостаточность, наследственные миопатии, стеатоз печени и др. Обсуждается возможность лекарственной регуляции аутофагии.
Для самоконтроля усвоения материала в пособии представлены контрольные вопросы и тестовые задания с эталонами ответов. Пособие снабжено списками основной и дополнительной литературы. Общий указатель литературы включает 69 источников. Наглядность материала обеспечивается иллюстрациями, включающими 4 таблицы и 33 рисунка.
Пособие адресовано студентам и аспирантам медицинских институтов, медицинских и биологических факультетов университетов, педагогических, сельскохозяйственных, спортивных учебных заведений, а также физиологам, врачам и преподавателям медико-биологических дисциплин.
Библиографическая ссылка
Фролов Б.А., Панфилова Т.В., Железнова А.Д. ГИБЕЛЬ КЛЕТКИ (УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ) // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 5-2. – С. 181-182;URL: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=7555 (дата обращения: 16.04.2024).