Медицинская визуализация - Новая Медицина Тысячелетия

ГЕМАТОЛОГИЯГЕМАТОЛОГИЯРоль порушень апоптозув патогенезі хронічних мієлопроліферативнихзахворювань та мієлодиспластичного синдромуТ.Ф. ЛюбарецьВідомо понад три століттяВідомо, що в основі нормального функціонуваннякровотворної системи, як і будь-якоїіншої системи організму, лежить динамічнарівновага між двома основними фізіологічнимипроцесами – проліферацією клітин та їхпрограмованою смертю – апоптозом. Феноменклітинної смерті був описаний R. Hooke в1665 році 1 (Бутенко З.А., 1995; Kerr J.F.R. et al.,1972). Перші гістологічні описання загибеліклітин були опубліковані C. Vogt та R. Virchowу 1842 та 1859 роках, відповідно (Бутенко З.А.,1995; Kerr J.F.R. et al., 1972). Термін “апоптоз”(від грецького “apo” – повне, “ptosis” – падіння,втрата) для позначення програмованоїсмерті клітин (ПСК) запропонували у 1972 роціJ.F.R. Kerr і співавтори (1972), в подальшомуними ж були сформовані сучасні уявлення проапоптоз та некроз.Протягом останніх двох десятиліть сталозрозумілим, що механізми регуляції фізіологічноїзагибелі клітин є надзвичайно складними.Включення програми апоптозу зумовленедією численних внутрішніх та зовнішніх сигналів,а кінцевий результат полягає у звільненнівід старих або надлишку нових клітин, втому числі – клітин з ушкодженням генетичногоматеріалу.Морфологія та фізіологіяМорфологічні ознаки апоптозу добре відомі:це “зморщення” клітин внаслідок зміни структурицитоплазматичної мембрани, зумовленоїпереходом фосфатидилсерину (ФС) звнутрішнього її моношару в зовнішній, конденсаціята фрагментація ядра, руйнуванняцитоскелету з виникненням бульозних вип’ячуваньклітинної мембрани. Особливістюапоптозу є збереження цілісності мембраниклітини, яка гине, до повного завершення процесу.Лише тоді руйнування її оболонки стаєсигналом для фагоцитів до поглинання фрагментів,що залишилися, і завершення процесудеградації клітини.Існує декілька основних шляхів реалізаціїпрограми апоптозу (Libura J. et al., 2005; ReedJ.C., Pellecchia M., 2005; Levine A.J. et al., 2006;Gronbaek K. Et al., 2007; Lopez J., 2009). Однимз них є рецепторний шлях апоптозу, якийвключає: індуктори –> рецептори –> адаптори–> ініціюючі каспази –> регулятори –> ефекторнікаспази.Рецептор, який позначається Fas (CD95,APO-1), при взаємодії з відповідним Fas/APO-1-лігандом (FasL), трасмембранним білком Т-кіллера, активується і індукує ПСК. FasLвідносться до численної родини факторів некрозупухлин (Tumor Necrosis Factor – TNF) і локалізуєтьсяна хромосомі 1. FasL існує в розчиннійформі і в асоціації з поверхнею клітин(присутній на Т-лімфоцитах). Fas- та TNF-αіндукованийапоптоз реалізується протягомдекілька годин і не потребує синтезу макромолекул(Петухов В.И., 2000; Полосухина Е.Р. исоавт., 2000; Maianski N.A. et al., 2003; ReedJ.C., Pellecchia M., 2005; Oh K.J. et al., 2005).Ген, який кодує рецептор Fas/APO-1 у людини,локалізований на хромосомі 10 і являє собоюбілок, який складається з багатого на цистеїнекстраклітинного, трансмембранного тавнутрішньоклітинного доменів. В нормі антигенFas/APO-1 експресований на тимоцитах,активованих Т- і В-лімфоцитах (ПолосухинаЕ.Р. и соавт., 2000; Reed J.C., Pellecchia M., 2005;Oh K.J. et al., 2005), фібробластах,мієлоїдних та епітеліальних клітинах. Він такожпредставлений на клітинах пухлин, втому числі субстратних елементах лімфопроліферативнихзахворювань (ПолосухинаЕ.Р. и соавт., 2000; Reed J.C., Pellecchia M.,2005; Oh K.J. et al., 2005). Контакт ліганда тарецептора приводить до зв'язування їхвідповідних рецепторних ділянок з адаптерами,які в подальшому взаємодіють зініціюючими каспазами.На теперішній час у людини ідентифіковано14 видів каспаз (Mutphy B.M., 2003;Maianski N.A. et al., 2003; Fesik S.W., 2005;Xu C., 2005; Broker L.E. et al., 2005; MathaiJ.P. et al., 2005; Li J. et al., 2006; May M. J.,Madge L.A., 2007; Bruey J.M. et al., 2007):➢ активатори цитокінів (каспази 1, 4, 5, 13);➢ каспази-індуктори активації ефекторнихкаспаз (ініціюючі каспази 2, 8, 9, 10);➢ ефекторні каспази – “виконавці” апоптозу(каспази 3, 6, 7).Взаємодія адаптора з рецептором і ефекторомздійснюється через невеликі домени:DD (death domain – домен смерті), DED(death-effector domain – домен ефекторасмерті), CARD (caspase activation and recruitmentdomain – домен активації і рекрутування(залучення) каспази) (Петухов В.И.,2000; Полосухина Е.Р. и соавт., 2000;Maianski N.A. et al., 2003; Oh K.J. et al.,2005). Домени DD приймають участь увзаємодії рецептора Fas з адаптором FADD(Fas-associated DD-protein), домени DEDприймають участь у взаємодії адаптораFADD з прокаспазами 8 та 10. Агрегати FasL-Fas-FADD-прокаспаза 8, які активуютьефекторні каспази, названі апоптосомами(Mathai J.P. et al., 2005; Xu C. et al., 2005)або сигнальними комплексами, щоініціюють смерть (DISC – death inducing signalingcomplex). Каспаза 8 активує ефекторнукаспазу 3 шляхом протеолізу, після чогопроцес апоптозу стає незворотнім.Окрім рецепторного шляху, суттєву рольвідіграють і інші сигнальні шляхи апоптозу:➢ мітоходріальний (за участю цитохрому с)(Waterhouse N., Green D., 1999; MutphyB.M., 2003; Newmeyer D.D., Ferguson-MillerS., 2003; Maianski N.A., 2004; Fesik S.W.,2005; Xu C., 2005; Broker L.E. et al., 2005; Li J.et al., 2006; Bruey J.M. et al., 2007);➢ комбінований (за участю як рецепторівплазматичної мембрани, так і цитохрому с)(Маянский Н.А., 2005);➢ шлях, опосередкований через ендоплазматичнийретикулум або р53 (ВладимирскаяЕ.Б., 2002; Willis S.N., Adams J.M., 2005;Roos W.P., Kaina B., 2006; Song H. et al.,2007);➢ шлях із залученням перфоринів та гранзимів(Willis S.N., Adams J.M., 2005);➢ шлях з включенням інтегринів (Broker L.E.et al., 2005) та ряд інших.В передачі сигналів ПСК важливу рольвідіграють про- та антиапоптичні протеїни –р53 та bcl-2.Ген р53 був відкритий D. Ph. Lane і колегамив 1979 році. В нормі він розміщений накороткому плечі хромосоми 17 і є сенсоромураження ДНК та порушення клітинногоциклу (Владимирская Е.Б., 2002; МаянскийН.А., 2005; Willis S.N., Adams J.M., 2005;Roos W.P., Kaina B., 2006; Song H., 2007).Білок р53 перебуває в цитоплазмі в латентномустані, його активація відбувається увідповідь на пошкодження ДНК, дію онкогенів,гіпоксію, дефіцит нутрітивних речовин,опромінення, старіння та ін. Ряд авторіввважає його відповідальним за стабільністьгеному (Владимирская Е.Б., 2002; МаянскийН.А., 2005; Willis S.N., Adams J.M., 2005;Roos W.P., Kaina B., 2006; Song H., 2007).Активація р53 призводить до ініціаціїдвох незалежних програм:➢ тимчасової зупинки клітинного циклу вG1S-фазі за допомогою білка p21 WAF1 , якийінгібує циклін-залежні кінази (ВладимирскаяЕ.Б., 2002);➢ стимуляції апоптозу шляхом активаціїгенів Bax або Bid – проапоптичних генів родиниBcl-2 та/або активації утворення вільнихформ кисню, які індукують вихід цитохромус з мітохондрій.Програма апоптозу включається при неможливостірепарації в клітині ДНК під часзупинки мітотичного циклу та/або дефіцитібілка p21 WAF1 . В деяких клітинах генетичнозумовленим є приоритет програми апоптозупри активації гену р53. Роль р53 залежитьвід типу клітин: наприклад, у тварин вексперименті іонізуюче випромінювання(ІВ) не викликає апоптоз в лімфоцитах, алев легеневій тканині виявляються вираженійого ознаки.Включення програми апоптозу геном р53при ушкодженні клітинного геному розцінюєтьсяяк захисна реакція організму.Зниження активності р53 або мутації в ньомупорушують здатність до індукції апоптозуі сприяють експансії злоякісно трансформованихклітин. Таким чином, ген р53 необхіднийдля реалізації програми апоптозупри ураженні ДНК та токсичних впливах наклітину. Наступним кроком в проведенніапоптичного сигналу є “включення” bcl-2.В нормі цей протоонкоген локалізованийна хромосомі 18(q21). В середині 80-х роківбуло показано, що посилення активації онкогенаbcl-2 в результаті транслокаціїt(14;18), яка спостерігається при В-клітиннійфолікулярній лімфомі, зумовлює експансіюпатологічного клону внаслідок підвищеноговиживання злоякісних клітин (Бутенко З.А.,1995; Gronbaek K. et al., 2007). bcl-2 відсутнійна примітивних гемопоетичних попередниках,але експресований на незрілихпопередниках Т- та В-клітин, і по мірі їхвизрівання його експресія зростає. Лімфоцитипериферичної крові в стані спокоюзначною мірою експресують bcl-2, в активованихже in vitro та in vivo Т-лімфоцитахекспресія його знижується.18НОВАЯ МЕДИЦИНА ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ2/20112/2011 НОВАЯ МЕДИЦИНА ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ 19