Апоптоз
- Механизм: каспаза-опосредованная программированная гибель с конденсацией ядра, фрагментацией клеток и экспозицией «eat-me» сигналов (фосфатидилсерин).
- Влияние на воспаление: преимущественно антивоспалительный — фагоцитоз апоптотических тел макрофагами индуцирует продукцию IL-10, TGF-β; минимальный выброс DAMP (HMGB1, ATP) при своевременном удалении.
- Восстановление ткани: способствует разрешению воспаления и регенерации путем предотвращения фиброза; апоптоз лишних/повреждённых клеток важен при ремоделировании.
- Клинический пример: физиологическая ремоделировка при заживлении ран; дефекты апоптоза — аутоиммунные заболевания; индуцированный апоптоз опухолевыми лекарствами.
- Экологический пример: апоптоз в эмбриогенезе у беспозвоночных/плодовых насекомых при формировании органов; контролируемая гибель клеток в популяциях водорослей при сезонных сменах.
Некроз
- Механизм: неконтролируемая/патологическая потеря мембранной целостности, высвобождение внутриклеточных компонентов.
- Влияние на воспаление: сильно провоспалительный — массовый выброс DAMP (HMGB1, ATP, хроматин) привлекает нейтрофилы, активирует комплемент и IL-1β/IL-18; часто развивается стерильное воспаление.
- Восстановление ткани: острое воспаление очищает ткань, но при больших объёмах повреждения — чрезмерное воспаление, некроз -> фиброз/рубцевание и ухудшение регенерации.
- Клинический пример: инфаркт миокарда, некроз при ожогах, токсическом повреждении печени; приводит к выраженному воспалению и ремоделированию с формированием рубца.
- Экологический пример: массовая гибель животных/растений при загрязнении (тяжёлые металлы, токсины) вызывает локальные всплески микробной активности и изменение почвенной/водной экосистемы.
Некроптоз
- Механизм: регулируемая форма «некротической» смерти, зависящая от RIPK1/RIPK3/MLKL; приводит к нарушению мембран и выбросу DAMP.
- Влияние на воспаление: провоспалительный, часто сильнее апоптоза; может активировать врождённый иммунитет и индуцировать секрецию провоспалительных цитокинов.
- Восстановление ткани: способствует очищению от инфицированных клеток, но при избытке — хроническое воспаление и ухудшение регенерации; может усилить повреждение соседних клеток.
- Клинический пример: вирус-индуцированная гибель (некроптоз как барьер при вирусных инфекциях), некроптоз в сепсисе, ишемическом повреждении мозга/селезёнки; мишень для терапии (ингибиторы RIPK1).
- Экологический пример: у животных в дикой природе при вирусных вспышках некроптоз способствует распространённому воспалительному ответу и массовой гибели особей, влияя на популяционную динамику.
Автофагия (и автофагическая гибель)
- Механизм: лизосомный катаболизм органелл/белков (ATG-белки, LC3); обычно адаптивная и выживающая; при чрезмерной активации — возможна гибель, связанная с автолизом.
- Влияние на воспаление: в большинстве случаев анти-воспалительная — митофагия уменьшает выброс mtDNA и ROS, подавляет активацию инфламмасом (NLRP3); дефицит автофагии усиливает воспаление.
- Восстановление ткани: способствует выживанию клеток под стрессом, восстановлению гомеостаза, стимулирует ремоделирование и регенерацию; избыточная или патологическая автофагическая гибель может препятствовать восстановлению.
- Клинический пример: защитная роль при ишемии-реперфузии и нейродегенерациях; мутации в ATG-системе связаны с болезнями (напр., Crohn — ATG16L1) и хроническим воспалением.
- Экологический пример: автoфагия как адаптация к голоду/стрессу у бактерий, простейших, беспозвоночных и растений — помогает выживать при ограничении ресурсов, влияет на выживаемость популяций в нересурсных условиях.
Короткое сведение по сигналам и последствиям
- Антивоспалительные/разрешительные: апоптоз (при быстром фагоцитозе), нормальная автофагия (через митофагию снижение DAMP/ROS).
- Провоспалительные: некроз и некроптоз (высвобождение DAMP, привлечение нейтрофилов, IL-1β/TNF-α), патологическая автофагическая гибель может быть промежуточной.
- Исходы для ткани: ускоренное разрешение и регенерация при апоптозе/контролируемой автофагии; острое повреждение, хроническое воспаление и фиброз при некрозе/некроптозе.
(Ключевые молекулы/сигналы: DAMP — HMGB1, ATP, mtDNA; «eat-me» — фосфатидилсерин; цитокины — IL-1β, TNF-α, IL-10, TGF-β; пути — каспазы; RIPK1/RIPK3/MLKL; ATG/LC3.)