Апоптоз

Первая страница микромира. Опирается на программу.

Смерть клетки кажется поломкой. В большинстве случаев это функция — причём одна из самых нужных в теле.

И самая жёстко контролируемая: сбой в обе стороны даёт болезни, и это два совершенно разных класса болезней.

Два способа умереть

Разница между ними — не в том, что клетка гибнет, а в том, что происходит с соседями.

Апоптоз — упорядоченный разбор. Клетка сжимается, разбирает собственную ДНК на короткие куски, распадается на пузырьки, и всё это остаётся упакованным в мембраны. Соседи и уборщики съедают остатки. Ткань не замечает.

Некроз — авария. Клетка набухает, мембрана лопается, содержимое выливается в межклеточное пространство. Для иммунитета это сигнал «здесь что-то произошло», и он отвечает воспалением.

Как это нашли: червь, у которого всё посчитано

Открытие сделали на существе длиной в миллиметр, и выбор оказался гениальным.

У нематоды C. elegans развитие идёт настолько строго, что можно проследить судьбу каждой клетки. За время развития их образуется 1090 — и ровно 131 из них погибает.

Не «примерно 131». Одни и те же клетки, в одном и том же порядке, у каждого червя. факт животные

И самая наглядная иллюстрация уже упоминалась на странице о программе: между пальцами зародыша есть перепонка, и пальцы появляются потому, что клетки перепонки получают приказ умереть. Смерть здесь — инструмент сборки.

Кто отдаёт приказ

Два пути, и различие между ними практически важно.

Внутренний путь идёт через митохондрию. Орган, который в клетке отвечает за энергию, оказался ещё и держателем механизма самоуничтожения: при команде он выпускает наружу вещества, запускающие разбор.

Это красивое решение с точки зрения устройства: сигнал «прекратить жить» проходит через то, что даёт жить. Подробнее — на странице о митохондриях.

Сторож, который решает первым

Внутренний путь запускает целая система проверок, и главный в ней — белок p53, проверяющий ДНК перед делением.

Обнаружив повреждение, он останавливает деление и даёт время на починку. Если починить нельзя — отдаёт приказ на самоуничтожение. Логика простая: клетка со сломанной ДНК опаснее, чем её отсутствие.

Ген этого белка — самый часто повреждённый ген в опухолях человека, и причина понятна из его работы: сломав сторожа, клетка перестаёт получать приказ умирать.

Что бывает, когда сбой

Два направления, и они дают противоположные болезни.

Обратите внимание на устройство таблицы: одна и та же программа даёт две противоположные группы болезней — в зависимости от того, в какую сторону она сбилась. Это редкий и полезный пример того, что «поломка» не всегда значит «работает слабее».

Что даёт эта страница

1. Смерть клетки чаще функция, чем поломка.
2. Разница апоптоза и некроза — в последствиях для соседей, а не в самой гибели.
3. 131 из 1090 клеток у червя — те же самые каждый раз. Так узнали, что у смерти есть гены.
4. Приказ проходит через митохондрию — через то, что даёт энергию жить.
5. Мало апоптоза — рак, много — потеря ткани. Одна программа, две противоположные болезни.

Куда идти дальше

• Рак — что происходит, когда приказ перестаёт доходить
• Программа — где апоптоз стоит в общей картине
• Митохондрии — через что проходит команда
• Старение — что происходит с клетками, которые не умерли и не делятся

Страница объясняет механизм. Она не ставит диагнозов и не назначает лечения.