Роль апоптоза в функционировании иммунной системы. В функционировании иммунной системы апоптоз выполняет ряд характерных функций. Во-первых, вследствие апоптоза уничтожаются аутореактивные лимфоциты во время
отрицательного отбора в первичных лимфоидных органах. Апоптозом гибнут также клетки, которые оказались не способными корректно перестроить гены рецепторов и пройти положительную селекцию. С помощью апоптоза контролируется пролиферация клеток в различных ветвях гематопоезу. Апоптоз предотвращает также неправильной активации наивных лимфоцитов. Такая гибель клеток наступает вследствие недостаточного поступления костимуляторних сигналов. Кроме того, апоптоз важный для элиминации активированных эффекторных клеток, уже выполнили свою функцию, т.е. апоптоз контролирует прекращения иммунных реакций.
Система белков Fas и FasL играет важную роль крайней мере в трех видах физиологической гибели клеток, связанной с функционированием иммунной системы. Во-первых, это участие в подавлении активированных Т-клеток периферической крови в конце иммунного ответа, а также элиминация периферических аутореактивных В-клеток. С помощью Fas - FasL-системы происходит положительная селекция Т-лимфоцитов в тимусе в эмбриогенезе.
Во-вторых, при участии системы белков Fas и FasL происходит уничтожение клеток, инфицированных вирусом, или опухолевых клеток цитотоксическими Т-лимфоцитами и натуральными киллерами. Клетки, погибших путем апоптоза, не вызывают воспаления и мгновенно фагоцитируются тканевыми макрофагами и другими фагоцитами.
В-третьих, Fas - FasL-система обеспечивает защиту имунопривилейованих сайтов организма (глаза, нервной системы) от вредного эффекта воспалительных иммунных процессов. Известно, что клетки, которые экспрессируют FasL в глазу, нервной системе, плаценте, способны индуцировать апоптоз в иммунных клеток-эффекторов, предотвращая развитие нежелательных в этих органах и системах воспалительного процесса, который может привести к слепоте, нарушение функции нервной системы или отторжения плода. Показано, что клетки некоторых типов опухолей - меланомы, рака легких, астроцитомы, карциномы желудка и толстой кишки - также экспрессируют FasL. Очевидно, это позволяет опухолевым клеткам избегать иммунного контроля путем индуцирования апотозу в цитотоксических клеток-эффекторов, экспрессирующих Fas-рецептор.
Апоптозом погибают также нейтрофилы в очаге воспаления. После этого остатки нейтрофилов фагоцитируются макрофагами.
Роль апоптоза при патологиях. Любая функция организма выходит из-под контроля, может стать причиной определенных патологий. Это касается и апоптоза. В случае чрезмерной активации система апоптоза может стать причиной дегенеративных процессов в определенных органах и клетках. С апоптозом связывают патологические процессы, сопровождающие определенные заболевания, например миокардиты, ИБС, нейродегенеративные повреждения, различные лейкопении т.д.. Путем апоптоза гибнут клетки-мишени аутореактивных ЦТЛ при аутоиммунных заболеваниях, а также при реакциях трансплантат против хозяина. Характерным проявлением апоптоза является возрастная инволюция тимуса, другие атрофические процессы, наблюдающиеся при старении. Определенные инфекционные агенты могут вызвать апоптоз клеток хозяина с помощью своих факторов патогенности. Так, показано, что способность индуцировать апоптоз имеют дифтерийный, ботулиновый, столбнячный и другие токсины. Некоторые вирусы также могут индуцировать апоптоз пораженных клеток, что является физиологической ответом клеток на вирусную инфекцию. Считают, например, что уменьшение количества СD4-лимфоципив у больных СПИДом является проявлением апоптичнои гибели пораженных вирусом клеток.