Молекулярные механизмы функционирования клетки в норме и патологии

Обложка
  • Авторы: Тюкавин А.И.1, Сучков С.В.2,3
  • Учреждения:
    1. Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Министерства здравоохранения Российской Федерации
    2. Российский биотехнологический университет Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
    3. Московский государственный медицинский стоматологический университет им. А. И. Евдокимова
  • Выпуск: Том 4, № 4 (2022)
  • Страницы: 26-40
  • Раздел: Медико-биологические науки
  • URL: https://ogarev-online.ru/PharmForm/article/view/132718
  • DOI: https://doi.org/10.17816/phf227000
  • ID: 132718

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В нашем исследовании преведены современные сведения о структурно-функци ональной организации клеточных мембран, внутреннего аппарата, а также органел клетки. Показаны особенности функционирования структурного и динамического генома, включая основные эпигенетические механизмы регуляции экспрессии генов. В разделе патология клетки описаны основные патологические процессы, возникающие в клетки после обратимых и необратимых повреждений. Освещены механизмы и сигнальные пути феномена, маркеры клеточного старения, а также показано значение этого явления в норме и при патологии. Описаны основные механизмы гипоксического и свободно-радикального некробиоза. Подробно обсуждаются механизмы, сигнальные пути и значение дляя нормы и патологии двух видов прораммированной гибели клеток – аутофагии и апоптоза. Показана перспектива использования фундаментальных знаний о молекулярных механизмах жизнедеятельности для совершенствования лечения наиболее актуальных видов патологии.

Об авторах

Александр Иванович Тюкавин

Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexander.tukavin@pharminnotech.com
SPIN-код: 8476-5366

д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой физиологии и патологии

Россия, Санкт-Петербург

Сергей Викторович Сучков

Российский биотехнологический университет Министерства науки и высшего образования Российской Федерации; Московский государственный медицинский стоматологический университет им. А. И. Евдокимова

Email: ssuchkov57@gmail.com
SPIN-код: 7052-7335

д-р мед. наук, профессор, руководитель кафедры персонализированной медицины, прецизионной нутрициологии и биодизайна Института биотехнологий и глобального здоровья, профессор кафедры клинической аллергологии и иммунологии

Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Физиология с основами анатомии: учебник / под ред. А. И. Тюкавина, В. А. Черешнева, В. Н. Яковлева, И. В. Гайворонского / Ю. В. Наточин, И. А. Наркевич, В. Н. Яковлев [и др.]. – Москва: Издательский Дом «Инфра-М», 2016. – 574 с. – ISBN 978-5-16-011002-8.
  2. Патология: Уч. / Под ред. Тюкавина А.И. – М.: НИЦ ИНФРА-М2020 –844 с. – (ВО: Специалитет) (П) (Тюка вин А. И., Васильев А. Г. Власов Тимур Дмитриевич); Инфра-М, 2020
  3. Клиническая патофизиология: Курс лекций / Под редакцией В.А. Черешнева, П.Ф. Литвицкого, В.Н. Цыгана. – 2-е издание, исправленное и дополненное. – Санкт-Петербург: СпецЛит, 2015. – 472 с. – ISBN 978-5-299-00511-0.
  4. Попов Б. В. Введение в клеточную биологию стволовых клеток: учебно-методическое пособие для студентов биологических и медицинских факультетов университетов, а также студентов высших медицинских учебных заведений / Б. В. Попов; Б. В. Попов. – Санкт-Петербург: СпецЛит, 2010. – 319 с. – ISBN 978-5-299-00430-4.
  5. Черешнев В. А. Патология. В 2-х томах. Том 1 / Под ред. В. А. Черешнева, В. В. Давыдова – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 608 с. – ISBN978-5-9704-0998-5. – Текст: электронный // ЭБС «Консультант студента»: [сайт]. – URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970409985.html (дата обращения: 06.03.2023)
  6. Патология: учебник: в 2 т. / под ред. В. В. Давыдова, В. А. Черешнева. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2023. – Т. 2. – 664 с.: ил. – doi: 10.33029/9704-6459-5-PDC2-2023-1-664. – ISBN 978-5-9704-6459-5.
  7. Карбышев М. С., Абдуллаев Ш. П. Биохимия оксидативного стресса: учебно-методическое пособие. ФГБОУ ВО РНИМУ имени Н.И. Пирогова Минздрава России, М.: Издательство ХХ, 2018. 60 с.
  8. Порт К. М. Патофизиология: основы / К. М. Порт; К. Порт; под ред. Г. В. Подрядина [т.е. Порядина]; [пер. Кокорева Е. В.]. – Москва: Эксмо, 2011. – (Medicus Medica). – ISBN 978-5-699-43708-5.
  9. Мальцева, Л. Д. Патология: Учебник / Л. Д. Мальцева, С. Я. Дьячкова, Е. Л. Карпова. – Москва: Общество с ограниченной ответственностью Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа», 2018. – 536 с. – ISBN978-5-9704-4335-4.
  10. Апоптоз в онкоурологии / И. В. Князькин, В. Н. Цыган; Российская акад. естественных наук, Санкт-Петербургский центр простатологии. – Санкт-Петербург: Наука, 2007. – 239 с.: ил., табл.; 21 см.; ISBN978-5-02-026277-5

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема организации клетки

Скачать (230KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Строение плазматической мембраны клетки

Скачать (166KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схема организации цитоскелета

Скачать (161KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Схема организация митохондрии

Скачать (109KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Схема межмолекулярного переноса электронов по дыхательной цепи митохондрий

Скачать (117KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Строение эндоплазматической сети

Скачать (196KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Функциональное взаимодействие комплекса Гольджи и лизосом

Скачать (160KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Схема строения рибосом и синтеза белка

Скачать (66KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Схема строения ядра клетки

Скачать (218KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Варианты состояния хроматина и активность генов

Скачать (196KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Механизм упаковки ДНК, опосредованный гистонами

Скачать (143KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Строение гена человека, кодирующего белок. Промотор – последовательность нуклеотидов ДНК, узнаваемая РНК-полимеразой как стартовая площадка для начала транскрипции; Экзон – участок гена, несущий информацию о строении белка. Интрон – участок гена, который не несёт информации о синтезе специфичного для этих генов фермента или РНК), расположен между кодирующими участками генов (экзонами)

Скачать (66KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Синтез белка

Скачать (157KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Метилирование цитозина (слева), 5-метилцитозин (справа)

Скачать (34KB)
Метаданные
16. Рис. 15. Исходы нарушений внутриклеточных процессов после повреждения клеток

Скачать (147KB)
Метаданные
17. Рис. 16. Виды и механизмы клеточного старения. Выделяют три вида клеточного старения: 1. Репликативное, 2. Вызванное онкогенами (oncogene-induced senescence, OIS, и 3. Стресс-индуцированное преждевременное клеточное старение, stress-induced premature cell senescence, SIPS

Скачать (145KB)
Метаданные
18. Рис. 17. Репликативный тип клеточного старения. TRF2 – фактор, связывающий теломерные повторы и присутствующий в теломерах на протяжении всего клеточного цикла; POT1 – ген, который регулирует длину теломер и защищает концы хромосом от рекомбинации и нестабильности. ATM – фермент (протеинкиназа) активирует несколько белков, которые инициируют остановку клеточного цикла. ATR – фермент (протеинкиназа), который отслеживает повреждения ДНК и в случае их обнаружения активирует остановку клеточного цикла в контрольной точке

Скачать (53KB)
Метаданные
19. Рис. 18. Морфологические признаки феномена клеточного старения. Стареющие клетки характеризуются одним большим ядрышком и небольшими фокусами ДНК, образованными гетерохроматином, связанным со старением (SAHF)

Скачать (96KB)
Метаданные
20. Рис. 19. Схема развития некроза клетки

Скачать (178KB)
Метаданные
21. Рис. 20. Внутриклеточные повреждающие эффекты ионизированного кальция

Скачать (171KB)
Метаданные
22. Рис. 21. Этапы свободнорадикального перекисного окисления липидов

Скачать (65KB)
Метаданные
23. Рис. 22. Уровни действия антиоксидантных факторов клетки

Скачать (111KB)
Метаданные
24. Рис. 23. Типы аутофагии

Скачать (114KB)
Метаданные
25. Рис. 24. Внутриклеточные механизмы регуляции аутофагии

Скачать (116KB)
Метаданные
26. Рис. 25. При блокаде митохондриального пути апоптоза, активация аутофагии и фермента (киназы) JNK вызывают аутофагическую смерть клетки

Скачать (104KB)
Метаданные
27. Рис. 26. Сравнительная оценка морфофункциональных изменений в клетке при некрозе и апоптозе

Скачать (172KB)
Метаданные
28. Рис. 27. Молекулярные механизмы апоптоза

Скачать (196KB)
Метаданные

© Тюкавин А.И., Сучков С.В., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».