Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Обратите внимание!
 
  Наука >> Медицина | Обзорные статьи
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
 См. также

Научные статьиО некоторых спорных вопросах медико-генетического консультирования, связанных с приемом лекарственных препаратов во время беременности: Литература

Представлены современные данные о клеточных и молекулярных механизмах апоптоза - запрограммированного процесса гибели клеток. Поскольку опухолевый рост является результатом дисбаланса между пролиферацией клеток и апоптозом, клинический интерес представляет прежде всего возможность использовать стимуляцию апоптоза в процесах лечения злокачественных опухолей яичников, шейки матки и эндометрия.

Ключевые слова:

апоптоз, маркеры апоптоза, иммунный статус, факторы роста, индукция апоптоза, химио-, лучевая, гормонотерапия, злокачественные опухоли яичников, шейки матки и эндометрия.

Смерть биологической клетки как естественный запрограммированный природой процесс, не связанный с патологией, впервые был описан почти полвека назад, а термин "апоптоз" предложили Y.Kerr и соавт. [43]. Принято считать, что основное предназначение апоптоза как физиологического процесса - поддержание постоянного количества клеточных элементов в органах и тканях организма и удаление клеток, прошедших свой жизненный цикл [2, 7]. В отличие от гибели клеток, вызываемой патологической ситуацией, процессы апоптоза происходят в ядре и цитоплазме при сохранении целостности клеточной оболочки. Апоптоз присутствует в зрелых соматических клетках в течение жизни человека при образовании кератиноцитов, слущивании эпителиальной выстилки желудка и кишечника, эндометрия, атрезии фолликулов яичников, регрессии молочной железы при лактации, атрофии предстательной железы после кастрации [17].

По данным Р.П. Селицкой и соавт. [9], признаки апоптоза, в частности в легких, были особенно очевидны у пациентов с туберкулезом и саркоидозом легких, чаще при двустороннем поражении (60%), чем при одностороннем (20%). По мнению авторов, апоптоз играет двойную роль: положительную - самоубийство клеток приводит к гибели антигена и отрицательную - самоубийство клеток снижает содержание иммунокомпетентных клеток [7].

Примерно аналогичной точки зрения придерживаются А.Н. Чередеев и Л.В. Ковальчук [13], которые выдвинули концепцию позитивных и негативных последствий активации иммунокомпетентных клеток при иммунодефицитных и аутоиммунных заболеваниях: чрезмерная активация иммунокомпетентных клеток при иммунодефицитных состояниях заканчивается гибелью клеток (негативная активация, апоптоз); при аутоиммунных заболеваниях активация приводит к накоплению аутореактивных клонов (позитивная активация, отсутствие апоптоза).

В последнее время ряд авторов полагают, что изменение апоптотического процесса лежит в основе ВИЧ-инфицирования и развития СПИД, аутоиммунных заболеваний, атеросклероза, поликистоза почек, сердечно-сосудистой патологии, пролиферации опухолевых клеток [6, 8, 46]. Для выявления апоптоза используют микроскопию, гистохимические и иммунохимические реакции, к маркерам апоптоза в клеточных популяциях отнесены Fas (Аро-1, CD-95) и FasL (Fas-лиганд), р53, Lewis-Y, bcl-2 и др. [11, 12, 53, 64].

Как отметил А.М. Романенко [8], проблема иммунной противоопухолевой защиты организма заключается в механизме действия цитотоксических клеток, включающих различные субпопуляции Т-лимфоцитов, в частности естественные, антителозависимые и лимфоинактивированные киллеры. Процессы тканевого гомеостаза и гиперплазии регулируются факторами роста, отвечающими за жизнеспособность клеток, и апоптозом, контролирующим размеры ткани. Чаще всего это прямой механизм развития апоптоза клеток в гиперплазированной ткани через молекулы Fas/Apo-1, расположенные на поверхности клеток, вызывающие их апоптоз и регрессию тканей. Опухолевый рост является результатом дисбаланса между пролиферацией клеток и апоптозом [5, 59].

Известно, что апоптоз принадлежит к одному из основных механизмов, вызывающих гибель злокачественных клеток, а также то, что модуляция апоптоза может изменять резистентность опухоли к химиотерапии рака, т.е. влиять на исход лечения злокачественных опухолей. Поэтому стратегической задачей современной онкологии является поиск путей модуляции механизма работы клеток в направлении стимуляции апоптоза [1, 10, 15, 25, 40, 51].

По мнению А.Н. Маянского и соавт. [3], активное изменение клеточного фенотипа опосредовано действием <внутренних> медиаторов, переводящих клетку в новое качественное состояние, что может быть следствием растормаживания заблокированных генов с активацией или подавлением измененных молекул-эффекторов.

Большинство факторов, вызывающих некроз клеток, в малых дозах способно также инициировать апоптоз. Это оксиданты, противоопухолевые препараты, токсины, т.е. цитотоксические агенты. Апоптоз является стандартной реакцией на повреждение ДНК [4].

Апоптоз в опухолевых клетках может быть вызван физическими воздействиями ($\gamma$-излучение, УФ-облучение, гипер- и гипотермия). Аналогичное действие оказывают химические агенты, например, цисплатин, этопозид, тенипозол, ДНК-ощелачивающие агенты, ингибиторы макромолекулярного синтеза [8].

А.Н. Маянский и соавт. [3] предполагают существование специальных рецепторов для индукции апоптоза, через которые происходит проникновение вируса в клетку и хотя бы частичная экспрессия его генома.

Апоптоз клетки начинается с того момента, когда происходит повреждение ДНК, вызывающее перерыв в цикле ее репродукции. Если не происходит <ремонт> ДНК, клетки вступают в фазу апоптозной гибели [14, 61].

Если генетические механизмы, вовлеченные в этот процесс, изменяются, смерть клетки может не наступить. Дальнейшие мутации приводят к появлению злокачественного фенотипа и к росту злокачественной опухоли. Супрессор опухоли р53 приводит клетки с поврежденной ДНК в состояние покоя и производит их восстановление. При необратимых повреждениях уровень р53 продолжает повышаться, вызывая апоптоз. Однако мутация р53, наблюдаемая при раке примерно в 50% случаев, может остановить процесс апоптоза. В трансформации клеток и в росте опухоли важную роль играет повышение экспрессии ингибитора апоптоза bcl-2, которая реализуется при экспрессии онкогена [61].

В иммунных процессах, происходящих как в нормальных, так и в патологически измененных тканях, активное участие принимают антиген из семейства факторов некроза опухоли Fas /Apo-1/CD95 и его лиганд FasL. Fas содержится во многих типах клеток, тогда как FasL экспрессируется в основном активированными Т-лимфоцитами, являясь гомологом одного из важнейших эффекторных цитокинов - фактора некроза опухолей (ТНФ). Fasl действует через свой рецептор FasR/Apo-1/CD95, вызывая апоптоз в клетках-мишенях. Лиганд FasL экспрессируется во многих иммунологически активных тканях, а также в некоторых злокачественных опухолях [16].

Антиген Fas и его лиганд Fasl иногда объединяют в одну систему Fas-Fasl, в которой Fas выступает в роли рецептора, а Fasl стимулирует апоптоз после связывания с Fas. ТНФ также является индуктором апоптоза и воспринимается рецепторами, по структуре напоминающими Fas. Цитоплазматический фрагмент Fas и ТНФ-рецепторов (ТНФ-RI) содержит домен смерти, транслирующий апоптозный сигнал (FasL, ТНФ) на внутриклеточный аппарат апоптоза [3].

Однако некоторые опухоли не содержат антиген Fas /Apo-1/CD95, это линия клеток HeLa, происходящая из рака шейки матки. Также, как и в нормальных, в злокачественных клетках экспрессия этого антигена повышается после культивирования с $\gamma$-интерфероном и высокомолекулярным В-клеточным фактором роста интерлейкином-2 [53, 56, 59, 65, 70].

Подтверждением того, что апоптоз регулируют онкогены p53 и bcl-2, служит работа Y. Soini и P. Paakko [63]. По данным этих авторов, апоптоз был наиболее выражен в эмбриональной карциноме - 2,9%, семиноме - 1,1%, хорион-карциноме - 0,7% и незрелой тератоме - 0,7%. Протеин р53 экспрессировали в среднем 62% клеток опухолей, но его экспрессия количественно была интенсивнее в эмбриональной карциноме, в ней же был выше уровень апоптоза. Положительный bcl-2 определялся только в некоторых мезенхимальных и эпителиальных компонентах незрелых и зрелых тератом, но в эмбриональных карциномах, семиномах или хориокарциномах он вообще не определялся. Результаты подтверждают, что количественная экспрессия p53 может играть роль также в апоптозе различных опухолей.

Гибель клетки может наступить вследствие действия таких онкогенов, как bcl-2 (антиапоптозный ген), который при определенных условиях способен вызывать как клеточную пролиферацию, так и клеточную смерть. Так, например, экспрессия bcl-2 может повышать резистентность опухолевых клеток к действию физических факторов и химических веществ, в норме индуцирующих апоптоз. Лекарства, направленные на дезактивацию функции bcl-2, будут таким образом повышать чувствительность опухолевых клеток к терапевтическому воздействию, вновь возвращая способность к апоптозу. Мутированный ген р53 встречается при многих онкозаболеваниях как ранний маркер процессов малигнизации и опухолевой агрессии.

При нарушении температурных условий клетки культуры миелоидной лейкемии при низкой температуре начинают экспрессировать протеин р53, приобретающий черты <дикого типа>. Индуцированная экспрессия дикого типа в культуре клеток рака толстой кишки вызывает апоптоз этих клеток [8].

Известно более десятка вирусных генов, которые кодируют факторы, усиливающие апоптозный процесс (аденовирусы, герпесвирусы, папилломавирусы, вирус гриппа, ВИЧ, вирус гепатита В и др.). В ряде случаев вирусиндуцированный апоптоз коррелирует с усилением экспрессии р53. Такую гибель клеток удается предотвратить при помощи продукта протоонкогена bcl-2, усиливающего клеточную пролиферацию [3].

По данным И.С. Метелицы [4], моноклональные антитела (МКА) к антигену Apo-1/CD95 индуцируют апоптоз в антигенположительных клетках. С помощью МКА Fas (Apo-1/CD95) антиген был обнаружен в ряде нормальных и опухолевых клеток. Выявлено, что МКА индуцируют апоптоз в тимоцитах, В- и Т-клеточных лимфоцитах, карциноме толстой кишки, глиобластоме и меланоме. Высказывается мнение, что МКА как агент против Аро-1 антигена в комбинации с химиопрепаратами будут применять в терапии злокачественных опухолей. В настоящее время в клинике применяют иммунокорригирующие препараты, усиливающие противоопухолевое действие химиотерапии - реоферон, препараты тимуса, опухоленекротический фактор, интерлейкин-2 и др.

Иммунный статус репродуктивной системы женщин нашел отражение в ряде работ, главным образом теоретических, основанных на экспериментах, проведенных с целью оценки эффективности химиотерапии.

Часть исследований была посвящена изучению состояния иммунного статуса женщин с различной патологией репродуктивной сферы, преимущественно на фоне онкологических заболеваний.

Так, согласно данным И.С. Метелицы [4], у здоровых женщин антиген Fas (Apo-1/CD95) экспрессирован на 23,42 2,91% лимфоцитов периферической крови, при этом низкая экспрессия выявлена у 75%, высокая - у 25% женщин. Среди женщин, больных хроническим аднекситом, антиген был экспрессирован у 43,9 7,5% из них, высокий уровень экспрессии выявлен у 80%. Примерно аналогичные данные получены также у больных миомой матки и кистой яичников. У больных раком яичников иммунная система угнетена вследствие повышения содержания субпопуляции CD8-положительных супрессорных/цитотоксических клеток, отсутствия активации иммунокомпетентных клеток и повышения экспрессии Fas (Apo-1/CD95) антигена.

Заболевания яичников

Несколько сообщений посвящено теоретическим вопросам программированной смерти клеток - апоптозу при заболеваниях яичников. Так, Y. Kuwashima и соавт. [47, 48] применили иммуногистохимический метод с выявлением антител к пролиферативному антигену (Ki-67) и апоптозному антигену Le(Y). Апоптозный статус, как показали исследования с антигеном Le(Y), значительно варьировал внутри обоих видов карциномы. Установлено, что дифференцированная карцинома более подвержена апоптозу, при недифференцированной карциноме яичников преобладает активная пролиферация с одновременной гибелью клеток.

По данным K. Hunt и соавт. [40], суперэкспрессия транскриптирующего фактора E2F-1 может вызывать апоптоз в находящихся в покое фибробластах крысиного эмбриона, при этом отмечается зависимость от р53. Чтобы выявить аналогичный эффект у человека, использовали рекомбинантный аденовирус под контролем цитомегаловирусного промоутера Ad5 CMVE2F с целью получения высокого содержания E2F-1 протеина в клетках молочной железы и линиях клеток рака яичников. На основании этих опытов, в которых выявлен апоптоз в линиях клеток с мутациями гена р53, авторы предположили, что индукция апоптоза с помощью гиперэкспрессии E2F-1 не требует присутствия <дикого> гена р53.

C.Lafon и соавт. [50] выяснили, что фактор роста beta 1 (TGF-beta 1) тормозит рост клеток аденокарциномы яичников и вызывает в них апоптоз. Авторы также нашли, что как TGF-beta 1, так и оксидант перекись водорода активно повышают экспрессию генов c-fos и c-jun и вызывают смерть клеток через апоптоз. Однако эти положительные эффекты могут тормозиться антиоксидантом N-acetylcysteine.

Ряд работ касается отношения TGF-beta 1 (трансформирующего) фактора роста к процессам апоптоза. Так, по данным L.Havrilesky и соавт. [35], фактор роста тормозит пролиферацию, но не вызывает апоптоз нормальных эпителиальных клеток человека. Наоборот, некоторые раковые клетки яичников подвергаются апоптозу, и их рост задерживается этим фактором. Эти данные согласуются с гипотезой, в соответствии с которой злокачественные клетки более склонны к апоптозу, чем нормальные.

По данным C.Mathieu и соавт. [52], TGF-beta 1 тормозит пролиферацию клеточной линии NIH-OVCAR-3 карциномы яичников человека, что сопровождается снижением клоногенного потенциала, подтверждаемым снижением способности этих клеток к формированию колоний. Выявлено, что TGF-beta 1 вызывает гибель клеток NIH-OVCAR-3 по типу апоптоза. Увеличение плотности клеток в культуре до 20ћ103/см2 предотвращало апоптоз, что не было связано с секрецией клетками растворимого фактора выживаемости.

Далее...


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования