Апоптоз vs некроз — краткое сопоставление механизмов, ключевых молекулярных сигналов и последствий для ткани и иммунного ответа.
Апоптоз
- Механизм: программируемая, энерго‑зависимая гибель с контролируемой упаковкой клеточных компонентов — клеточное сжатие, конденсация хроматина, образование апоптотических телец и фагоцитоз без разрыва мембраны.
- Основные молекулярные сигналы и участники:
- Внешний путь: активация рецепторов смерти (Fas/CD95, $\text{TNF-}\alpha$-рецептор) → адапторы FADD/TRADD → активация $\text{caspase-8}$ → активация эффекторных каспаз.
- Внутренний (митохондриальный) путь: баланс семейства белков $\text{Bcl-2}$ (антиапоптотические) и Bax/Bak (пропаптотические) → утечка цитохрома c из митохондрий → образование апоптосомы (Apaf‑1 + цитохром c) → активация $\text{caspase-9}$ → активация эффекторных каспаз $\text{caspase-3}$, $\text{caspase-7}$.
- Каскад каспаз приводит к расщеплению структурных белков, ДНК (Фрагментация), инактивации клеточных сигналов.
- «Find‑me» и «eat‑me» сигналы: выделение небольших молекул (ATP/UTP, LPC, фракталкин), экспозиция фосфатидилсерина на поверхности — распознавание фагоцитами.
- Биомаркеры: Annexin V${}^{+}$ (PS), TUNEL‑положительная ДНК‑фрагментация, низкий выброс LDH.
- Последствия для ткани и иммунитета: иммунологически «тихая» очистка, индукция противовоспалительных цитокинов (например, TGF‑$\beta$, IL‑10), поддержание гомеостаза, минимальная рубцовая ткань; риск толерантности либо удаления клеток без адаптивной активации.
Некроз (включая некротическую гибель и регулируемый некроз — некроптоз)
- Механизм: неконтролируемая (при остром повреждении) или регулируемая форма с потерей целостности плазматической мембраны, набуханием клеток и органелл, освобождением внутриклеточного содержимого.
- Основные молекулярные сигналы и участники:
- Ацидоз/АТР‑дефицит, тяжёлая митохондриальная дисфункция, перегрузка ${\text{Ca}}^{2+}$, сильный окислительный стресс (ROS), активация кальпинов, фосфолипаз и лизосомальных катепсинов → разрыв мембран.
- Регулируемый некроз (некроптоз): при блокаде $\text{caspase-8}$ путь через комплексы $\text{RIPK1}$–$\text{RIPK3}$ → фосфорилирование $\text{MLKL}$ → нарушение плазматической мембраны.
- Отдельно: пироптоз (воспалительный, через $\text{caspase-1}$ и газдермин D) — смежный механизм.
- Выброс DAMPs (damage‑associated molecular patterns): HMGB1, внеклеточная ДНК/мтДНК, ATP, белки, хроматин → распознавание рецепторами врождённого иммунитета (TLR, NLRP3).
- Биомаркеры: высокий выброс LDH, позитивность пропидия йодида (PI) при мембранной проницаемости, обнаружение HMGB1 вне клетки.
- Последствия для ткани и иммунитета: сильное провоспалительное реагирование — активация макрофагов и нейтрофилов, высвобождение провоспалительных цитокинов ($\text{IL-1}\beta$, $\text{IL-6}$, $\text{TNF-}\alpha$), активация инфламмасомы (NLRP3) → отёк, разрушение окружающей ткани, образование рубца и возможная стимуляция адаптивного иммунитета и автоиммунных реакций.
Ключевые отличия (сводно)
- Контроль: апоптоз — запрограммирован/контролируем; некроз — часто неконтролируем/разрушающий (но есть регулируемые варианты).
- Мембрана: при апоптозе — сохранена (до фагоцитоза); при некрозе — рано нарушается.
- Иммунный эффект: апоптоз — иммунологически «молчаливый», толерантогенный/анти‑воспалительный; некроз — провоцирует воспаление через DAMPs и PRR‑сигналинг.
- Молекулярные «маячки»: апоптоз — каспазы, Bcl‑2, цитохром c, экспозиция PS; некроз — ATP/ROS/ ${\text{Ca}}^{2+}$ перегрузка, лизосомальные ферменты, $\text{RIPK1/RIPK3/MLKL}$, DAMPs (HMGB1, ATP, ДНК).
Если нужно, могу коротко перечислить диагностические тесты для различения апоптоза и некроза.