Апоптоз - странно звучащее слово. Не зная его смысла (или не зная греческого), невозможно догадаться что оно означает. Непосвящённым может навеять мысли о филейных частях тела. Но все даже более романтично. Апоптоз означает самоубийство клетки. Помните, как древние императоры избавлялись от неугодных? Присылали вежливую записку с пожеланием смерти и законопослушный гражданин выпивал яду или резал себе живот или вскрывал вены. Так и клетки в какой-то момент своей жизни могут получить указание от высшей власти умереть, которое, как и полагается истинным самураям, беспрекословно выполняют.
Роль вежливой записки выполняют специфические молекулы, запускающие процесс самоуничтожения. На мембране каждой клетки расположены рецепторы смерти (не существует клеток, у которых нет таких рецепторов). Когда молекула смерти связывается с рецептором, сигнал поступает внутрь клетки, запуская каскад преобразований. В результате, внутри клетки рождается комплекс молекул, называемых каспазами, образование которых носит лавинообразный характер. Каспазы — это такие клетки-берсерки. Они начинают шинковать клетку на мелкие части, полностью уничтожая ее внутреннюю структуру. В том числе полностью уничтожается ДНК, тем самым затирается вся клеточная информация (важность этого процесса станет очевидной ниже). Помимо образования каспаз, запускается также параллельный механизм, разрушающий оболочки митохондрий. Митохондрии - это электростанции клетки, производящие энергию необходимую для клеточных процессов. Последствия их разрушения для клетки аналогичны ядерным взрывам. В клетке около 100 миллионов молекул, которые организованы и выполняют каждая свою функцию. Это как средних размеров страна. И вдруг в ней появляются огромные монстры каспазы, разрушающие все вокруг, взрываются энергетические станции, выжигающие окрестности. Ядро клетки, ее управляющая структура и память предков стираются без остатка. Уничтожается все и вся. Клеточный Армагеддон длится около двух часов и ни одна из внутренних структур клетки не выживает. В результате апоптоза клетка распадается на несколько пузырей, полных питательной средой, которую с удовольствием поглощают соседи.
Назначение апоптоза очевидно, это контроль клеток организма. Каждая клетка должна находиться на определённом месте и выполнять определенные функции. Если же она не справляется, то выход только один - апоптоз. Например, если клетка постарела и начинает неадекватно реагировать или мешает расти молодым, к ней приходит вестник смерти с сообщением сверху - пора! Или же когда организм растёт, постоянно приходится перестраивать ткани. Живет себе клетка мышцы, например, общается с соседями, никому не мешает. Но вдруг оказывается живет то она на том месте, где должны проложить новую трассу - кровеносный сосуд. Все дорогая, давай до свидания! Или вот решает клетка оторваться от коллектива и зажить своей жизнью. Такую клетку называем раковой. К ней тут же отправляют вестника с приказом умереть. Чтобы был понятен масштаб процесса, каждый год в нашем организме от апоптоза погибают 50 000 000 000 клеток. Пока вы читаете этот текст, каждую секунду 1500 клеток делают себе клеточный харакири во славу высшей цели - вашей жизни.
Без апоптоза многоклеточные организмы не смогли бы существовать. И если у нас этот процесс протекает незаметно, у насекомых он очень наглядный. Эти мелкие биороботы, не знающие жалости и не обладающие эмоциями, также отморожено относятся к своим телам. В своём развитии каждое насекомое проходит четыре стадии; яйцо, личинка, куколка, насекомое. Основные это стадии личинки и насекомого. И это обычно два совершенно разных организма. Они могут жить в различных средах, питаться различной пищей ну и выглядеть совершенно различно. Наглядный пример — бабочка и гусеница, глядя на них невозможно поверить, что это один и тот же организм. Процесс превращения личинки в насекомое происходит на этапе куколки и называется метаморфозом. Стоит гусенице окуклиться как ее мозг запускает процесс повального апоптоза. Все клетки кроме нервных самоуничтожаются. Остаётся только мозг с нервами, плавающие в питательном бульоне. А затем, вокруг нервов начинается процесс сборки уже совершенно нового организма. И вуаля, новый биоробот готов вступить во взрослую жизнь.
Апоптоз с греческого дословно переводится как «падение из». А не дословно - означает листопад. Листопад же – это еще один наглядный пример апоптоза. Когда вы гуляете по осеннему лесу, наслаждаясь буйством красок, не забывайте, что у вас на глазах происходит массовое самоубийство. Все эти изумительные красивые цвета осенних листьев являются результатом распада хлоропластов, разрушающегося после апоптоза клеток.
Кажется логичным, что процесс апоптоза присущ только многоклеточным организмам. Но рецепторы смерти есть у всех клеток, даже у безъядерных бактерий. Возникает закономерный вопрос, а зачем бактериям апоптоз? Ответ на него позволят понять причину возникновения апоптоза. Когда бактерии делятся они образуют так называемые бактериальные маты. Самые древние враги бактерий — это вирусы. Когда вирус поражает бактерию, у неё несколько способов защиты от захватчика. И один из эффективных способов это апоптоз. Помните, что каспазы уничтожают все ДНК? Так вот это делается чтобы уничтожить ДНК вируса внутри клетки. Заражённая клетка становится ловушкой для вируса. Помимо запуска механизма апоптоза она также выделяет молекулы смерти. Ее соседки, получив сигнал тоже устраивают себе харакири и создают вокруг заражённой клетки область непригодную для распространения вируса. Принцип этот аналогичен тому, как борются с пожарами; на пути пожара вырубают просеку, через которую огонь не может перепрыгнуть.
Похожим образом с вирусами борются растения. Если на лист попадает вирус, соседние клетки начинают гибнуть. Наверняка многие видели декоративные деревца с бело зелёными листьями. Белый цвет не следствие генетической мутации, а как раз следствие апоптоза. Деревца заражают вирусом, а белые узоры на листьях, которые нам так нравятся, это результат самоубийства клеток, спасающих дерево.
Как не удивительно, механизм апоптоза оказывается более древним, чем многоклеточные организмы. Природа, как бережливая хозяйка, приспособила существующий механизм к новым целям. Без апоптоза многоклеточные организмы не могут существовать. Без преувеличения можно сказать, что мы, многоклеточные, - это побочный эффект древней войны бактерий с вирусами.
Мы привыкли к нашим организмам, воспринимаем их как данность и редко задумываемся насколько они сложные. Одна единственная клетка по организационной сложности сопоставима с большой страной, хотя по эффективности использования ресурсов намного ее превосходит. Наш организм состоит из тридцати триллионов клеток. Это на четыре порядка больше, чем нас на планете. А про сложность и слаженность работы и говорить нечего. Вся наша цивилизация, всех нас включающая, находится примерно на уровне бактериального мата. Хотя, у нас все впереди; ведь многоклеточные организмы совершенствовались как минимум три миллиарда лет, в то время как нашей цивилизации всего лишь 10 000 лет.
Но даже несмотря на такой юный возраст, наша цивилизация давит на нас, подстраивая под свои нужды. И чем больше нас становится, тем сильнее это давление будет ощущаться. Как и у клеток, у нас есть апоптоз. Он маскируется под разными названиями, он не такой однозначный как у клеток, но суть процесса от этого не меняется. Человеческий апоптоз возник вместе с цивилизацией и существует по сегодняшний день. И это не только харакири самураев или бесконечные войны. Любая гибель людей, вызванная цивилизацией, является апоптозом. Например, автомобили. Они нам очень нужны, они поддерживают нашу цивилизацию, без них она рухнет, мы не можем от них отказаться. Но они постоянно собирают дань в виде человеческих смертей. Каждый год в мире от ДТП гибнет 1 200 000 человек. Средних размеров город каждый год исчезает с лица земли. Да, цивилизация даёт нам комфорт и долгую жизнь. Без цивилизации мы бы не достигли такой плотности популяции. Без медикаментов и больниц, которые нам также предоставляет цивилизация, многие из нас уже умерли бы. Но, за все это нам приходиться платить дань человеческими жизнями.
Как бы мы к этому ни относились, апоптоз неотъемлемая часть нашей жизни. Мы не можем от него избавиться, но можем свести к минимуму его последствия. Поэтому больше ответственности при принятии решений не помешает (и не только при вождении автомобиля). Ну а нам всем пожелаем подольше не апоптировать.
Комментарии (39)
Mnemone
18.11.2022 09:45+15Считать смерти в ДТП данью цивилизации такой себе подход. С точки зрения апологетов программы Vision Zero недопустимо относиться к этому, как к неизбежному злу автомобилизации.
Emulyator
18.11.2022 09:55+5Спасибо за статью. Хотел для себя дополнительно прояснить в общих чертах пару моментов. Как я понял, некие "молекулы смерти" стартуют процесс самоуничтожения, одним из продуктов которого являются новые "молекулы смерти", поражающие соседние клетки. Каков механизм старта процесса, т.е. что и каким механизмом создает самые первые "молекулы смерти"? Они одного типа или рецепторы реагируют на некий спектр "молекул смерти"? Являются ли в том числе таковыми молекулы из вируса? Каков механизм локализации (предотвращения распространения на весь организм) этой по сути цепной реакции?
YNK
18.11.2022 10:35+3Самое интересное, что все эти "молекулы смерти" до определенного сигнального момента, существуют внутри клетки и выполняют некие трофические функции, что-то вроде неактивного наполнителя поддерживающего гомеостаз. Активизируются с появлением комбинации факторов воспаления и некроза(отмирания) частей клетки.
Vizmaros
18.11.2022 10:56+3Каков механизм старта процесса, т.е. что и каким механизмом создает самые первые «молекулы смерти»?
Либо нарушение работы клетки в результате неблагоприятное среды, либо сигнал от иммунных клеток.Они одного типа или рецепторы реагируют на некий спектр «молекул смерти»?
Их несколько с разными источниками. В том числе внутриклеточными.Каков механизм локализации (предотвращения распространения на весь организм) этой по сути цепной реакции?
Вот это требует ответа специалиста, но мой вход на википедию сказал что сигнальные молекулы равновероятно могут как запускать апоптоз, так и блокировать.
RusikR2D2
18.11.2022 10:03+4А что мешает использовать инъекции молекул, вызывающих апоптоз в неэкстренной хирургии, в том числе пластической? К примеру, вместо удаления опухоли вызвать ее безопасный "распдад".
engine9
18.11.2022 10:33+5Похожие методы практикуются, сложность том, чтобы молекулы попали куда надо, но не задели того что не требуется. Например есть методики некротизации сосудистых опухолей через инъекцию раствора спирта (этанола) вместе с перевязкой отводящих сосудов. Но эта методика имеет ограничения и побочки. Так же существуют лучевые методы воздействия на опухоли, когда при помощи специального алгоритма пересекающихся лучей достигается необходимая экспозиция участка ткани. Наверняка развиваются методы адресной доставки необходимых молекул, например медикаментозными средствами или даже при помощи специальных вирусов, которые действуют как микромашины.
Vizmaros
18.11.2022 10:47+10К примеру, вместо удаления опухоли вызвать ее безопасный «распдад».
Одна из функций иммунитета это уничтожение клеток, опасных для организма. В частности. зараженных вирусом (В том числе соседние с зараженной) и раковые. В опухоль они превращаются когда в клетке прекращают работу механизмы контроля, включая ошибки в работе апоптоза.
Проще говоря, опухоль инъекцией сигнальных молекул не лечится именно по той причине, что ее развитие связано с нарушением работы этих молекул. Хотя стоит сказать, нарушение этого механизма недостаточное условие для рака.
YNK
18.11.2022 10:25+14"Каспазы — это такие клетки-берсерки", - поправьте пожалуйста, это ферменты (расщепляющие белки).
ErnestMazurin
18.11.2022 10:52+19Как и у клеток, у нас есть апоптоз.
Не понятно на каком основании сделан смелый вывод о том, что человеческое общество работает по тем же принципам что и многоклеточный организм.
AirLight
19.11.2022 12:34Считайте это заявление автора гипотезой или предположением. Более того, апоптоз на уровне особей и популяции давно известен. Больные особи, чтобы не заржать популяцию умирают быстрее, чем достигают предела износа организма. Иначе бы по улицам ходили или ползали гниющие и разваливаюшиеся тела.
selivanov_pavel
18.11.2022 11:34+21Сравнение с гибелью пешеходов неверное. Вот если бы смерть пешехода была необходимым условием работы автомобиля - например, если бы он работал не на бензине, а на магии человеческих жертвоприношений - тогда да.
Сравнение войн с апоптозом так же не слишком корректно.
Самое близкое к апоптозу в человеческом обществе - смертная казнь преступников.
ermouth
19.11.2022 15:08+1Если посмотреть на процесс подготовки Т-лимфоцитов, в процессе которого от апоптоза гибнет 19 из 20 кандидатов, получится скорее расстрел студентов-троечников ))
Xobotun
18.11.2022 11:56+5Линия "клетка организма — человек — общество" выглядит несколько незавершённой.
Чувствую политическую подоплеку, но обосновать не могу! :D
k102
18.11.2022 12:20+6Пример с ДТП как-то не очень. Важной частью апоптоза является уничтожение днк, так что бы вредная генетическая информация не передалась дальше. А вот в дтп гибнут далеко не только те, кто не передаст свою генетическую информацию.
Пример чего-то типа апоптоза в нашем обществе, это премия Дарвина.
kometakot
18.11.2022 12:46+3Хотелось бы отметить разницу социума и бактериального мата. Единичной клеткой в социуме является не человеческий организм и даже не личность, а некая профессиональная единица, которая не эквивалентна личности. Так, например, отпадание потребности социума в некой профессии, например, в извозчиках, вовсе не означает, что эти извозчики должны быть умерщвлены и переварены на корм водителям такси. Достаточно обучить их другой профессии, что гораздо более рационально, в условиях того, что социум, всё таки, более сложное образование, чем колония бактерий, а человек — более сложный организм, чем бактерия, и проще его переобучить, чем переродить.
Будь человеческие клетки сложнее, и имей они способность трансформироваться в другие тканевые клетки, то и апоптоз бы им не требовался. Такую аналогию можно продолжить в обе стороны масштабирования. Как вниз: организмы, которые поглощают ткани других организмов для выживания (ну или собственные ткани при апоптозе) обычно не дробят нутриенты на химические составляющие, а используют те же белки целиком, таким образом отдельные белковые молекулы выживают. Так и вверх: развитые государства обычно не ассимилируют население других государств, захватывая последние. Гораздо выгоднее сотрудничать с другими странами, и если какая-то страна имеет архаичную и мало приспособленную к такому сотрудничеству экономику, то пусть лучше она со временем просто перестраивается, это предпочтительнее, чем иметь разрушенную страну и приток из неё криминогенных мигрантов.Ottff
18.11.2022 14:43-7Достаточно обучить их другой профессии, что гораздо более рационально, в условиях того, что социум, всё таки, более сложное образование, чем колония бактерий, а человек — более сложный организм, чем бактерия, и проще его переобучить, чем переродить.
Сомнительное утверждение в свете скрытой и явной поддержки тех же чайлдфри и прочей мерзости, к тому же под соусом свободы выбора.
П.С. Природа миллиарды лет создавала, а тут такое.
kometakot
18.11.2022 15:40+8Снова путаете биологический организм и социально-профессиональную единицу. То, что человек в том или ином виде — чайлдфри, и не имеет детей, ещё не означает, что он бесполезен для социума. Тьюринг не имел детей, но для социума сделал гораздо больше, чем какой-нибудь отец большого семейства.
А природа миллиарды лет такие вызовы вымиранию бросала, что уж как нибудь справится с тем, что из восьми миллиардов особей кто-то не пожелает оставлять потомство.Ottff
18.11.2022 15:53Не надо путать вымирания в силу внешних факторов и добровольный отказ от потомства (в перспективе возможно массовый).
Кто-то не пожелает оставлять потомство и очередной "Тьюринг" уже не родится, т.к. пока принудительно выводить самородки не научились.
И еще, я ничего не путаю, а говорю конкретно про общество. Это вы пытаетесь на основе аналогии доказать свою точку зрения. Я бы с аналогиями был поосторожнее.
kometakot
18.11.2022 16:07+5А в чём, собственно, разница, между тем, что внешние факторы изымают из генетического фонда наименее приспособленных, и тем, что генофонд самостоятельно избавляется от тех генов, которые не вызывают у людей достаточного желания к продолжению рода?
А насчёт Тьюринга — кто-то же вот решил, что его сексуальная ориентация, и отсутствие у него детей, видимо отрицательно повлияет на способности человечества к размножению, влез своими ручонками к нему в жизнь, и не стало и самого Тьюринга.Ottff
18.11.2022 17:00-5А в чём, собственно, разница, между тем, что внешние факторы изымают из генетического фонда наименее приспособленных, и тем, что генофонд самостоятельно избавляется от тех генов, которые не вызывают у людей достаточного желания к продолжению рода?
Разница в том, действительно ли это гены, "которые не вызывают у людей достаточного желания к продолжению рода", или человек поддался внешним воздействиям.
А насчёт Тьюринга — кто-то же вот решил, что его сексуальная ориентация, и отсутствие у него детей, видимо отрицательно повлияет на способности человечества к размножению, влез своими ручонками к нему в жизнь, и не стало и самого Тьюринга.
Про то, что кто-то влез спорно. Официальная версия самоубийство, все остальное не более чем спекуляции с той или иной целью. Про связь ориентации родителя и влияние этого на потомство тоже не вижу смысла рассматривать даже в каком-то проценте, как верное утверждение, пока не будет каких-то фактов. На данный момент актуальным видится только влияние воспитания.
П.С. Своим первым ответом на ваш комментарий я всего лишь обозначил свое мнение, т.к. мне решительно это не нравится (причину указал). При этом наш спор здесь вряд ли стоит продолжать.
kometakot
18.11.2022 17:20+4действительно ли это гены, «которые не вызывают у людей достаточного желания к продолжению рода», или человек поддался внешним воздействиям.
Во втором случае это «гены, которые всего лишь после каких-то внешних воздействий, уже не вызывают желания к размножению».Про то, что кто-то влез спорно.
Предвидел такой ответ. Стало модно ревизионировать историю.
bbs12
18.11.2022 17:01+3П.С. Природа миллиарды лет создавала, а тут такое.
Не забудьте заразиться оспой и скушать яйца бычьего цепня. Все-таки природа старалась, для вас создавала.
Ottff
18.11.2022 21:05Спасибо. Я оценил)
Плюс поставить не могу к сожалению.
Надеюсь это не обязательное условие)
А вообще, паразиты порой оказываются нужны. Возможно и тут что-то такое, но мы еще не поняли.
AlchemistDark
19.11.2022 03:32+2То, что что-то нужно природе ещё не означает, что это нужно людям. Природа это такая штука, что из-за неё динозавры вымерли. Да и люди в естественных условиях как-то не очень благополучно и долго живут…
Ottff
20.11.2022 11:02Вот от таких взглядов и проблема. Слишком много на себя берем и природа уже не раз на это указывала.
Chelidonium
18.11.2022 13:12+1а с другой стороны интересно то, что некоторые гены просыпаются после смерти
shadrap
18.11.2022 14:38+1Чтобы был понятен масштаб процесса, каждый год в нашем организме от апоптоза погибают 50 000 000 000 клклеток.н
на самом деле столько ежедневно погибает и только от апоптоза, а вообще в два раза больше.
сам апоптоз довольно часто происходит как сигнал изнутри самой клетки , например под влиянием клеточного стресса.
но и тут не все гладко, есть например клетки дормантные или сенесцентные, застывающие в определённой фазе и не реагирующие не на какие сигналы, замершие в своем жизненном цикле. большинство из них тихо умирает или отращивает экстраклеточные рецепторы и получает "письмо счастья", но некоторые начинают мутировать и перерождаются в злокачественные. Например после таргетной хемиотерапии, происходит рецпидив.
Vsevo10d
18.11.2022 17:15+2Чушь про дтп. Апоптозом для человеческой цивилизации даже не являются инфекции, поскольку они создают давление естественного отбора, что лежит за рамками рассмотрения нормального функционирования организма. Для человечества апоптоз - это смерть пожилых людей, это смерть от голода, поскольку это социально-антропологический процесс (от опасения голода люди перестанут где-то селиться или что-то делать с биосферой, в то время как те же болезни дают отбор по иммунитету - сомнительная польза для генома спустя десятилетия мутаций тех же патогенов), это убийство преступников. И кстати, в отличие от организма, геноцид даже в чем-то "плохих" людей неприемлем цивилизацией - тех же нацистов и хунвейбинов не убивали массово за их преступления.
Gradiens
18.11.2022 21:07+1Если цепная реакция апоптоза для защиты организма уничножает все потенциально заразные клетки вокруг, то что же ее останавливает, чтобы волна апоптоза не уничтожила весь организм?
Kenya-West
19.11.2022 13:01+1Такое, кстати, бывает, но редко. Чую, дело в "чувстве нормы" у иммунитета. Более либеральный позволяет убить больше, чем нужно. Впрочем, дальше уже политика
Odhinn
19.11.2022 07:58+1Яйцо - личинка - куколка - имаго. Это у насекомых с полным превращением. А еще бывают с неполным (термиты, например). Точность - вежливость королей
idregerge
19.11.2022 15:38+2Самое близкое в социуме подобие апоптоза - это смерть индивидуумов от биологических и психологических проблем. Так очищается социум. И проблема нынешней цивилизации - это то, что стало выживать слишком много тех, кто должен был умереть. В конечном счёте накопленные проблемы вызовут рак всего общества
volchenkodmitriy
Спасибо! Очень интересно!
anonymous
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь