Механизмы вирус-индуцированной гибели клеток: общие сведения
Особая область взаимодействия вирусов с клетками касается рассмотрения процессов исхода вирусной инфекции и механизмов клеточной гибели. Только в последние несколько лет появилась информация, проливающая свет на молекулярные механизмы терминальных стадий взаимодействия вируса и клетки. Различают два основных процесса клеточной гибели: апоптоз и некроз . Оба процесса запрограммированы в клетке и запускаются для физиологического самоочищения организма от старых, поврежденных или вредных клеток. Дополнительно выделяют самостоятельный процесс аутофагии (самопоедания) , который направлен на устранение из клеток устаревших и вредных молекул. Однако его самостоятельность условна, т.к. в своей терминальной фазе он также приводит к апоптозу или некрозу. Сходные процессы программированной гибели индуцируются в клетках, зараженных различными вирусами, как правило, на поздних сроках инфекции. Пока нет единого мнения, является ли этот процесс собственной защитной реакцией клетки на вирус или это процесс, индуцированный самим вирусом для поддержания и/или стимулирования поздних этапов своей репродукции. Кодирование многими вирусами белков с антиапоптозными свойствами склоняет в пользу первой точки зрения. Помимо прямой активации некоторые вирусы, чтобы снизить защитную противовирусную реакцию, могут провоцировать массивный апоптоз иммунных клеток организма без их прямого инфицирования (такой процесс можно назвать трансапоптозом ).
Указанные процессы гибели клеток имеют характерные сигнальные и биохимические пути, развитие которых, во-первых, приводит к появлению характерных морфологических признаков у погибающих клеток, а во-вторых, оказывают различное влияние на ответную фагоцитарную и воспалительную реакцию макроорганизма хозяина.
Для апоптоза характерны сморщивание клеток, отсутствие признаков распада внутриклеточных органелл, кариопикноз ядер и конденсация хроматина, расщепленного на дискретные фрагменты, выход фосфотидилсерина на поверхность плазматической мембраны, вакуолизация (пузырение) клеточной поверхности, которые в терминальной стадии приводят к распаду клеток на фрагменты ( апоптозные тельца ), окруженные участками неповрежденной плазматической мембраны.
Процесс некроза характеризуется набуханием клеток и ядер, неспецифическим гидролизом хроматина и отсутствием активации каспаз , повреждением внутренней структуры клеток и вакуолизацией цитоплазмы, набуханием митохондрий и их разрушением, повреждением плазматической мембраны и вытеканием внутреннего содержимого клетки.
Для аутофагии характерна интенсивная цитоплазматическая вакуолизация клеток, обусловленная образованием множественных аутофагосом и их слиянием с лизосомами (вторичные лизосомы).
Важными отличительными признаками апоптоза от некроза служат зависимость первого от АТФ , специфический выход фосфотидилсерина на поверхность клетки и отсутствие таковых при некрозе, а также выраженная способность некротических клеток вызывать тканевое воспаление и его отсутствие при апоптозе. Вместе с тем следует иметь в виду, что формируемые при апоптозе апоптозные тельца также могут подвергаться некрозу - так называемый вторичный некроз - и индуцировать воспаление, хотя и не столь выраженное, как при первичном некрозе.
Смотрите также:
