Как умирают наши клетки? Ученые изучают разнообразие клеточной гибели

Ежедневно умирают миллиарды клеток. Одни умирают случайно, другие — планируют свою смерть, аккуратно убирая за собой. Изначально ученые считали, что животная клетка может умереть только случайно или очень предсказуемо, но за последние десятилетия были выявлены новые сценарии клеточной смерти. Понимание этих сценариев может помочь в лечении инфекций, аутоиммунных заболеваний и рака. Майкл Оверхольцер из Мемориального онкологического центра Слоан Кеттеринг утверждают, что существует более 20 различных названий для описания клеточной смерти.

Смерть — это неотъемлемая часть жизни, и на клеточном уровне она проявляется двумя различными способами: некрозом и апоптозом.

Некроз: неконтролируемая катастрофа

Представьте клетку как крошечный город, где жизнь бурлит бесконечной суетой. Но вот происходит нечто ужасное: пожар, землетрясение, наводнение. Это может быть травма, ожог, отравление, кислородное голодание или инфекция, что приводит к неконтролируемой гибели клетки.

Ее жизнь угасает внезапно и хаотично. Это и есть некроз — случайная смерть клетки, сопровождающаяся разрушением ее структур и высвобождением содержимого. В отличие от управляемой гибели, некроз запускает воспалительную реакцию, которая может быть как защитной, так и разрушительной.

Гангрена возникает, когда клеткам не хватает крови и они начинают гнить, как при диабетической гангрене. При разжижении клетки распадаются, образуя желтую массу, как при инфаркте миокарда. Казеозный некроз характерен для туберкулеза, где клетки легких становятся белыми, как творог.

Апоптоз: тихая и упорядоченная смерть

Напротив некрозу, апоптоз — это управляемая смерть клетки, запрограммированная в её генетическом коде, позволяющая организму поддерживать гомеостаз. Клетка сжимается, отделяется от соседей, ее генетический материал и ядро разрушаются, а мембрана фрагментируется. Другие клетки поглощают фрагменты, поддерживая порядок.

При развитии эмбриона апоптоз устраняет перепонки между пальцами, с возрастом — удаляет старые и поврежденные клетки, а также уничтожает зараженные вирусами или раковые клетки, предотвращая их распространение.

Значение апоптоза и некроза

Апоптоз необходим для нормального развития организма, удаления ненужных клеток и формирования органов. Он также играет ключевую роль в защите от болезней, уничтожая зараженные вирусами или раковые клетки. А вот некроз запускает воспаление, которое может быть как полезным, так и вредным.

Исследования видов смерти клеток

Сегодня ученые активно изучают механизмы апоптоза и некроза с целью разработки новых методов лечения рака. Путем стимуляции апоптоза раковых клеток, ученые стремятся улучшить эффективность терапии. Исследования аутоиммунных заболеваний направлены на подавление избыточной гибели иммунных клеток в результате апоптоза. Это открывает новые горизонты в лечении этих сложных состояний.