Гибель клеток. Типы клеточной гибели. Молекулярно-генетические механизмы апоптоза

1.

Гибель клеток
• Типы клеточной гибели
• Молекулярно-генетические механизмы
апоптоза
• Аутофагия
• Сравнительная характеристика некроза,
апоптоза и аутофагии

2. Определение жизнеспособности клеток

0.2%-ный трипановый синий в ПБС

3. Типы клеточной гибели

• Некроз
• Апоптоз
• Аутофагия
• Митотическая катастрофа
• Корнификация
• ……………….

4.

Некроз – патологическая гибель клетки
Кристиан де Дюв (1917 - 2013 )

5.

6.

Апоптоз – физиологическая гибель клетки
Джон Керр (1934 )

7.

1 – интактная клетка, 2 – набухание цитоплазмы, 3 –пузырение
плазмалеммы, 4 – лизис клетки, 5 – маргинация хроматина, 6 – распад на
апоптотические тельца, 7 – фагоцитоз телец

8. Фрагментация ДНК при апоптозе

9.

Генетический контроль апоптоза
у Caenorhabditis elegans

10. Генетический контроль апоптоза

11.

Нобелевская премия 2002 г.
Сидни Бреннер (1927)
Джон Салстон (1942)
Роберт Горвитц (1947)

12.

Клетки балансируют между жизнью и смертью
Повреждения
Физиологические факторы смерти
СИГНАЛ СМЕРТИ
Антиапоптотические
факторы
Проапоптотические
факторы
THE END

13. Внешний путь апоптоза

14. Внутренний путь апоптоза

Изменения клеточного ядра при апоптозе
а – интактные ядра,
b – маргинация
хроматина,
с – кариорексис,
d – кариопикноз

15. Изменения клеточного ядра при апоптозе

Детекция апоптоза с помощью Hoechst 33342

16.

Эффекторная стадия апоптоза
•Поли(АДФ-рибозо)полимераза (PARP-1) ингибируется
каспазами
•Каспазы разрезают ламины A, B и C, что вызывает
конденсацию хроматина
•ДНКаза CAD разрезает ДНК между нуклеосомами. Она
активируется каспазой 3

17. Эффекторная стадия апоптоза

Механизм фрагментации ДНК

18. Механизм фрагментации ДНК

Общая схема апоптоза

19. Общая схема апоптоза

Аутофагия

20. Аутофагия

– гибель клетки
путем разрушения органелл
Ёсинори Осуми (1945)

21.

Аутофагия
Аутофагосомы в вакуоли клетки дрожжей

22.

Митофагия

23. Митофагия

Некроз, апоптоз и аутофагия
Некроз
Локализация
Запуск
Энергозависимость
Клеточный метаболизм
Генетический контроль
Длительность
Размер клетки
Основной эффект
Локализация эффекта
Патология ядра
Цитоплазма
Митохондрии
Лизосомы
Воспаление
Очаговая
Неспецифические влияния
Апоптоз
Диффузная
Специфический сигнал
Аутофагия
Очаговая
Специфический сигнал
Нет
Не влияет
Отсутствует
Не более 1 часа
Увеличивается
Деструкция мембран
Цитоплазма
Гидропическое набухание
Разрыхляется
Сжимаются и разрушаются
Активируются
Развивается
Есть
Влияет
Имеется
до 12 часов
Уменьшается
Деградация ДНК
Ядро
Кариорексис или пикноз
Уплотняется
Сохраняют целостность
Остаются интактными
Отсутствует
Есть
Влияет
Имеется
Более 12 часов
Увеличивается
Фагоцитоз органелл
Цитоплазма
Не изменяется
Не изменяется
Частично разрушаются
Активируются
Отсутствует

24. Некроз, апоптоз и аутофагия

Выбор типа клеточной гибели