Просмотр кода страницы Некроптоз

'''Некропто́з''' ({{lang-en|Necroptosis}}) — [[Программируемая гибель клетки|программируемая]] [[Некроз|некротическая]] гибель [[Клетка (биология)|клетки]], сопровождаемая активацией взаимодействующей с [[Клеточный рецептор|рецептором]] [[протеинкиназы]]-3 ({{lang-en|receptor-interacting protein kinase 3, RIPK3, RIP3}}). На [[Молекула|молекулярном]] уровне при некроптозе происходит строго регулируемая сборка внутриклеточного комплекса, известного как некросома, запускаемая рецепторами смерти (например, [[Рецепторы фактора некроза опухоли|рецептором фактора некроза опухоли]] 1 ([[TNFRSF1A|TNFR1]]), рецепторами [[лиганд]]ов {{нп5|FasL||en|Fas ligand}} и [[TRAIL]]), поверхностными [[Толл-подобные рецепторы|Toll-подобными рецепторами]], а также механизмами, распознающими присутствие в [[Цитоплазма|цитоплазме]] [[вирус]]ных [[РНК]]. Для некроптоза, индуцируемого [[Фактор некроза опухоли|фактором некроза опухоли]] (TNF), необходима дальнейшая активация {{нп5|RIPK1||en|RIPK1}} (RIP1) и {{нп5|RIPK3||en|RIPK3}}. Блокирование этих [[Киназы|киназ]] некростатинами, например, некростатином 1, ингибирующим RIPK1, делает некроптоз невозможным. В отличие от [[апоптоз]]а, вызываемого активацией [[каспаза 8|каспазы 8]], некроптоз может протекать лишь при инактивации этого [[фермент]]а. При некроптозе также происходит образование [[Активные формы кислорода|активных форм кислорода]] в [[митохондрия]]х, однако, в отличие от апоптоза, не происходит фрагментация [[ДНК]]<ref name="italian">{{cite pmid|24587805}}</ref>. Кроме того, в отличие от апоптоза, некроптоз сопровождается сильным [[Иммунный ответ|иммунным ответом]]: погибающая клетка высвобождает [[Молекулярный фрагмент, ассоциированный с повреждениями (DAMP)|молекулярные фрагменты, ассоциированные с повреждениями]], которые активируют иммунитет. Некроптоз может запускаться в тех случаях, когда апоптоз по тем или иным причинам невозможен. В отличие от молекулярных путей апоптоза, изучаемых уже много лет, молекулярные основы некроптоза в настоящее время мало изучены<ref name="Wu">{{cite pmid|21962882}}</ref>.

Морфологически некроптоз характеризуется набуханием клетки, нарушением работы митохондрий, увеличением проницаемости [[Плазматическая мембрана|плазматической мембраны]] и высвобождением содержимого клетки во внеклеточное пространство<ref name="italian" />.

Функциональное значение некроптоза может заключаться в защите организма от внутриклеточных [[Инфекция|инфекций]], однако некроптоз играет ключевую роль и в развитии многих заболеваний: [[инфаркт миокарда]], [[атеросклероз]], ишемически-реперфузионное повреждение, панкреатит, [[воспалительные заболевания кишечника]], а также в ряде других распространённых нарушений<ref name="Linkermann">{{cite pmid|24476434}}</ref><ref name="RegNec">{{cite pmid|24452471}}</ref>.

== История ==
В 1998 году было показано, что клетки [[Домовая мышь|мышиной]] [[Фибросаркома|фибросаркомы]] L929 после обработки [[ингибитор]]ом [[Каспазы|каспаз]] zVAD-FMK быстро погибают при инкубации с фактором [[некроз]]а опухоли ({{lang-en|tumor necrosis factor, TNF}}). Эти данные указывали на возможность того, что каспазы участвуют в защите клетки от гибели путём некроза под действием TNF. В ходе дальнейших исследований была описана эта новая форма клеточной гибели, обладающая многими признаками некроза и происходящая при активации [[Рецепторы фактора некроза опухоли|рецепторов смерти]]. Путём внесения в клетки [[серпин]]а {{нп5|Вирус коровьей оспы|вируса коровьей оспы|en|Vaccinia}} и CrmA, ингибитора каспазы 8, было показано, что ингибирование каспазы 8 приводит к данной форме гибели клетки, названной некроптозом, или программируемым некрозом. До этого некроз считался случайной и нерегулируемой формой клеточной гибели, однако к настоящему времени известно несколько типов программируемого некроза<ref name="italian" /><ref name="RegNec" />.

== Молекулярные механизмы ==

=== Инициация ===
[[Файл:Necroptosis Pathway Diagram ru.svg|thumb|400px|Молекулярные механизмы некроптоза]]
Некроптоз индуцируют несколько рецепторов смерти, среди которых [[TNFR1]], [[TNFR2]] и [[Fas-рецептор|Fas]]. При связывании со своими [[агонист]]ами рецепторы смерти, в зависимости от условий, направляют клетку или к гибели, или к выживанию. Первоначально считалось, что рецепторы смерти могут индуцировать только апоптоз, однако затем было показано, что они могут вызвать и некроптоз при участии RIPK1, когда апоптоз невозможен. Было также показано, что агонисты Toll-подобных рецепторов ({{lang-en|Toll-like receptor, TLR}}) вызывают независимый от каспаз некроз. Кроме того, оказалось, что несколько [[ген]]ов, участвующих в [[Передача сигнала (биология)|сигнальных путях]] TLR, участвуют и в сигнальных путях некроптоза, поэтому, возможно, сигнальный путь TLR может быть задействован в некроптозе<ref name="Wu" />. Последний может быть запущен и через внутриклеточные стимулы, например, [[ДНК]]-зависимые регуляторные факторы [[интерферон]]а ({{lang-en|DNA-dependent activator of interferon regulatory factors, DAI}}) и {{нп5|Протеинкиназа R|протеинкиназу R|en|Protein kinase R}}<ref name="Linkermann" />.

Поскольку существует несколько различных инициаторов некроптоза, непонятно, имеют ли они общие последующие стадии сигнального пути некроптоза. Наиболее хорошо изучен некроптоз, инициируемый TNF-α/TNFR<ref name="Wu" />. Молекулярные механизмы некроптоза, запускаемого TNFR, подробно обсуждаются ниже.

=== Формирование комплекса I ===
TNF-α продуцируется активированными [[макрофаг]]ами и представляет собой [[Тример|гомотримерный]] [[белок]], каждая из [[Белковая субъединица|субъединиц]] которого содержит 157 [[Аминокислоты|аминокислотных]] [[Остаток (химия)|остатков]]. Хотя TNF-α обычно рассматривается как активатор апоптоза, он способен вызывать некроз [[Опухоль|опухолевых]] клеток. В начале второго десятилетия XXI века были получены доказательства того, что TNF-α способен индуцировать программируемый некроз<ref name="Wu" />.

TNFR1 или [[TNFRSF1B|TNFR2]], локализованные на поверхности клетки, служат специфическими рецепторами TNF-α. Поскольку TNFR2 лишён [[Домен белка|домена]] смерти, в запуске индуцируемых TNF-α сигнальных каскадов внутри клетки ключевую роль играет TNFR1<ref name="Wu" />.

Сначала TNF-α связывается с внеклеточной частью TNFR1, [[Аллостерическая регуляция|аллостерически]] вызывая [[Конформация|конформационные]] изменения в его внутриклеточной части. TNFR1 содержит четыре домена, обогащённых [[цистеин]]ом ({{lang-en|cysteine-rich domain, CRD}}). Первый CRD, известный как домен сборки до связывания с лигандом ({{lang-en|pre-ligand assembly domain, PLAD}}), необходим для сборки рецептора, который может связываться с TNF-α с высоким [[сродство]]м. После связывания с TNF-α из внутриклеточного домена TNFR1 при помощи различных ферментов и белков высвобождается [[сайленсер]] домена смерти (SODD). После этого TNFR1 и TNFR2 запускают дальнейшие этапы сигнального пути, образуя комплекс I с белками, содержащими домен смерти, например, {{нп5|TRADD||en|TRADD}} ({{lang-en|TNF- receptor-associated death domain}}), [[FADD]] ({{lang-en|Fas associated death domain}}), а также несколькими Е3 [[убиквитинлигаза]]ми, такими как TRAF2/5 ({{lang-en|TNF-α receptor associated factor 2/5}}) и {{нп5|Ингибиторы апоптоза|белки-ингибиторы апоптоза|en|Inhibitor of apoptosis}} (IAP): {{нп5|cIAP1||en|BIRC2}} и {{нп5|cIAP2||en|Baculoviral IAP repeat-containing protein 3}}. [[Убиквитин]]ирование этих белков важно для регуляции активности комплекса I<ref name="Wu" />.

RIPK1 — член [[Белковое семейство|семейства]] взаимодействующих с рецептором протеинкиназ (RIPK), для которых характерно наличие [[Гомология (биология)|гомологичного]] [[N-конец|N-концевого]] киназного домена. Степень убиквитинированности RIPK1 определяет, будет ли она выступать как молекула, способствующая выживанию клетки, или же как киназа, запускающая смерть клетки. Сначала RIPK1 рекрутируется в комплекс I под действием TNFR1 и полиубиквитинируется белками TRAF2/5, cIAP1 и cIAP2 по позиции [[лизин]] 63. Убиквитинирование RIPK1 приводит к рекрутированию и активации белков {{нп5|IKK||en|IκB kinase}} и {{нп5|IKBKG|NEMO|en|IKBKG}}, а также способствует активации пути [[NF-κB]], и в конечном счёте клетка выживает. Активация пути NF-κB положительно регулирует [[Экспрессия генов|экспрессию]] таких анти-апоптотических генов, как ''{{нп5|A20||en|TNFAIP3}}'' и ''{{нп5|CFLAR|Flip<sub>L</sub>|en|CFLAR}}''. Деубиквитинирование RIPK1 может подавить путь NF-κB, что приводит к активации путей гибели клетки. Было показано, что в регуляции пути NF-κB через деубиквитинирование RIPK1 принимают участие два белка. Один из них — белок {{нп5|CYLD||en|CYLD (gene)}} (цилиндроматоз) — кодируется [[Ген-супрессор опухолей|геном-супрессором опухолей]] Cyld. Он блокирует активацию пути NF-κB, удаляя полиубиквитиновые цепочки, связанные с остатком лизина 63, у нескольких белков-мишеней. Опухолевые клетки с неактивным CYLD демонстрируют увеличенную [[Пролиферация|пролиферацию]] и сниженную интенсивность апоптоза. Другой белок, А20, удаляет убиквитин, связанный с остатком лизина 63, запуская [[Протеасома|протеасомную]] деградацию Е3 убиквитинлигаз, таких как TRAF2 и белки cIAP, и подавляет путь NF-κB по механизму [[Отрицательная обратная связь|отрицательной обратной связи]] (напомним, путь NF-κB активирует образование этого белка)<ref name="RegNec" />. Хотя убиквитинирование RIPK1 необходимо для активации пути NF-κB, необходимости в киназной активности RIPK1 здесь нет. Поэтому ключевым элементом регуляции TNF-индуцированного пути NF-κB является статус убиквитинирования RIPK1 вне зависимости от киназной активности этого белка. Комплекс I находится на пересечении путей выживания и гибели клетки, переключаясь между различными сигнальными путями в ответ на различные стимулы<ref name="Wu" />.

=== Формирование комплекса IIа ===
Когда деубиквитинирование окончено, RIPK1 высвобождается из комплекса I и попадает в [[Цитоплазма|цитоплазму]], откуда рекрутируется в комплекс IIа. Кроме того, после перемещения внутрь клетки (интернализации) TNFR1, связанного с лигандом, из комплекса I высвобождается TRADD; TRADD строго необходим для формирования комплекса IIa. Интернализация TNFR1, связанного с лигандом, необходима для формирования комплекса IIa: в 2010-е годы было показано, что подавление интернализации TNFR1 приводило к устойчивости клеток к апоптозу. Комплекс IIa, также известный как {{не переведено 2|индуцирующий смерть сигнальный комплекс||en|death-inducing signaling complex}} или DISC, состоит из TRADD, FADD, RIPK1, FLIP и прокаспазы 8. [[Нокдаун гена|Нокдаун]] CYLD подавляет TNF-индуцированный некроптоз, что свидетельствует о том, что деубиквитинирование RIPK является важным шагом в TNF-индуцированном некроптозе. Однако нет никаких доказательств необходимости других деубиквитинирующих белков, например А20, для некроптоза. Подавление белков cIAP ускоряет формирование комплекса II, так как степень убиквитинированности RIPK1 становится меньше. Было показано, что другая Е3 убиквитинлигаза, TRAF2, необходима для TNF-α-индуцированного некроптоза, потому что клетки TRAF2<sup>−/−</sup> были к нему нечувствительны. Возможно, это обусловлено тем, что TRAF2 необходима для формирования комплекса I. FADD является одним из доменов, рекрутируемых в комплекс IIa, и его эффект на некроптоз зависит от типа клетки. В частности, он необходим для некроптоза, индуцированного TNF-α, в мышиных эмбриональных [[фибробласт]]ах (MEF), но не в [[Лейкемия|лейкемических]] клетках {{нп5|Клетки Jurkat|Jurkat|en|Jurkat cells}}. У [[Т-клетка|Т-клеток]] в пролиферативной фазе FADD выступает отрицательным регулятором некроптоза. Механизм, обуславливающий различные роли FADD, остаётся непонятным. Имеются данные, что TRADD необходим для всех случаев некроптоза, кроме тех, которые вызываются [[Мимикрия|миметиками]] белка {{нп5|Smac||en|Diablo homolog}}. Поэтому необходимость TRADD для некроптоза зависит от стимула, вызвавшего его. Комплекс IIa может вызывать два последующих варианта развития событий: апоптоз или некроз. Белок FLIP<sub>L</sub>, который положительно регулируется путём NF-κB, образует [[димер|гетеродимер]] с прокаспазой 8. FLIP структурно очень похож на каспазу 8, однако не обладает [[Протеаза|протеазной]] активностью<ref name="Linkermann" />. Комплекс IIa начинает работать про-апоптотическим образом: гомодимеры прокаспазы 8 подвергаются быстрому [[протеолиз|аутопротеолизу]], в результате чего каспаза 8 активируется, диссоциирует от комплекса IIa, активирует каспазы 3 и 7, и начинается апоптоз<ref name="RegNec" />. Каспаза 8 разрезает и инактивирует RIPK1, RIPK3 и CYLD, предотвращая некроптоз. Разрезание RIPK1 каспазой 8 не только противодействует стимулирующей роли RIPK1 в активации пути NF-κB, но и оказывает негативный эффект на некроптоз, поскольку киназная активность RIPK1 необходима для некроптоза. Кроме того, под действием стимулов, запускающих апоптоз, RIPK3 разрезается каспазой 8 по положению [[Аспартат|Asp]]328, подавляя способность RIPK3 индуцировать независимую от каспаз клеточную смерть. Когда апоптоз заблокирован, преобладает некроптоз<ref name="Wu" />.

Отсутствие FADD, FLIP или каспазы 8 у мыши приводит к смерти через 10,5 дня, однако смерти не происходит, если мыши предварительно были лишены RIPK3. Тканеспецифичная делеция FADD или каспазы 8 тоже приводит к смерти (в зависимости от типа [[Ткань (биология)|ткани]]), однако этот эффект тоже может быть предотвращён отсутствием RIPK3. Исходя из этого, делается вывод, что комплекс FADD-каспаза 8-FLIP необходим для предотвращения некроптоза, зависимого от RIPK3. Именно поэтому наиболее часто некроптоз определяют как программируемый некроз, зависимый от RIPK3<ref name="Linkermann" />.

=== Формирование комплекса IIb ===
Когда белки cIAP разрушены (например, в присутствии миметиков Smac), имеет место несколько иной сигнальный путь некроптоза. Миметики Smac усиливают Е3 убиквитинлигазную активность cIAP1 и cIAP2, связываясь с их {{нп5|Домен BIR|BIR-доменами|en|Inhibitor of apoptosis domain}} ({{lang-en|baculovirus IAP repeat}}), что в конечном счёте приводит к аутодеградации этих белков. Когда cIAP разрушены, канонический путь NF-κB активируется в значительно меньшей степени, а неканонический путь NF-κB, напротив, становится очень активен. Комплекс I, содержащий TNFR1, усиленно переходит в комплекс IIb, также известный как рипоптосома, образование которого зависит не от TRADD, как в случае комплекса IIa, а от RIPK1. В итоге путь NF-κB активируется неканонически, и гибель клеток усиливается. Как и комплекс IIa, комплекс IIb может вызывать как апоптоз, так и некроптоз, что определяется наличием или отсутствием каспазы 8<ref name="RegNec" />.

=== Формирование некросомы ===
Когда каспаза 8 заблокирована ингибиторами или вирусными белками, RIPK1 и RIPK3 связываются друг с другом, [[Фосфорилирование|аутофосфорилируются]], трансфосфорилируют друг друга и собираются в особые [[амилоид]]ные структуры, напоминающие [[микрофиламенты]], — некросомы<ref name="RegNec" />. Некросома состоит в основном из RIPK1 и RIPK3. RIPK3 увеличивает рекрутирование RIPK1 в некросому, и для этого процесса необходима киназная активность обоих белков. Некростатин-1 (Nec-1) ингибирует киназную активность RIPK1 и формирование комплекса II, а рекрутирование RIPK1 в комплекс II необходимо для индукции пронекротической киназной активности комплекса II. Однако киназная активность RIPK1 не является необходимой для формирования комплекса I. Имеются данные, что RIPK3 необходима для фосфорилирования RIPK1 в TNF-α-индуцированном некроптозе, однако фосфорилирование, опосредованное RIPK3, очень слабое и по уровню схоже с аутофосфорилированием RIPK1. Кроме того, в устойчивых к некроптозу клетках с низким уровнем экспрессии RIPK3 обнаруживается только убиквитинированная форма RIPK1, поэтому RIPK3 может усиливать деубиквитинирование RIPK1<ref name="Wu" />.

Как и другие RIP, RIPK3 имеет N-концевой домен с киназной активностью, однако на её [[C-конец|С-конце]] нет домена смерти или [[Мотив (молекулярная биология)|мотива]] [[CARD]]. Биологическая функция RIPK3 противоречива. Имеются данные, что RIPK3 может ингибировать способность RIPK1 активировать путь NF-κB. Однако при сверхэкспрессии RIPK3 может сама активировать путь NF-κB, при этом отсутствие RIPK3 не подавляет активацию пути NF-κB. Недавние исследования подтвердили, что RIPK3 необходима для некроптоза, индуцируемого различными стимулами. Имеются сообщения, что нокдаун RIPK3 приводил к заметному ингибированию некроптоза в клетках HT-29. В клетках, устойчивых к некроптозу, выявляется низкий уровень экспрессии RIPK3, а [[трансфекция]] этих клеток RIPK3 восстанавливала их способность подвергаться некроптозу при блокировании путей апоптоза. Для некроптоза необходимо фосфорилирование RIPK3, однако механизм этого процесса остаётся непонятным. Взаимодействие между RIPK1 и RIPK3 обусловлено наличием у обоих белков [[Гомотипия|гомотипичного]] мотива взаимодействия RIP ({{lang-en|RIP homotypic interaction motif, RHIM}}). [[Мутации]] в RHIM у RIPK1 или RIPK3 могут заблокировать образование некросом и защитить клетки от некроптоза. Более того, для взаимодействия RIPK1 и RIPK3 необходима киназная активность RIPK3<ref name="Wu" />.

Хотя в большинстве экспериментальных моделей для некроптоза были необходимы RIPK1 и RIPK3, имеются и некоторые данные, противоречащие такой схеме. Некроптоз, индуцированный через [[T-клеточный рецептор|Т-клеточные рецепторы]] в FADD<sup>−/−</sup> T-клетках, оказался зависимым лишь от RIPK1. Клетки мыши, поражённые [[цитомегаловирус]]ом, наоборот, подвергались некроптозу, зависимому только от RIPK3. В общем случае для гарантированной индукции некроптоза необходимы RIPK1, RIPK3 и их взаимодействие друг с другом, хотя существуют и другие факторы, регулирующие некроптоз<ref name="Wu" />.

Когда каспазная активность заблокирована, CYLD деубиквитинирует RIPK1 в некросоме, что увеличивает её киназную активность. Фосфорилирование человеческой RIPK3 по положению [[Серин|Ser227]] или мышиной RIPK3 по Ser232 необходимо для привлечения псевдокиназы MLKL ({{lang-en|mixed lineage kinase domain-like}}). MLKL далее фосфорилируется по [[Треонин|Thr]]357 и Ser358 человеческой RIPK3 или по Ser345, Ser347, Ser352 и Thr349 мышиной RIPK3 и участвует в последующих событиях некроптоза<ref name="RegNec" />.

Как отмечалось выше, блокирование апоптоза может стимулировать клетки использовать некроптоз как альтернативный путь смерти. Некоторые ингибиторы каспаз, такие как zVAD.fmk и BocD.fmk, могут индуцировать некроптоз через {{нп5|Аутокринная передача сигнала|аутокринную|en|Autocrine signalling}} продукцию TNF-α. Однако обработка клеток миметиком, который копирует функции белка Smac, приводит только к апоптозу, хотя она тоже вызывает аутокринную продукцию TNF-α. Чтобы обычный ингибитор апоптоза стимулировал некроптоз, необходимо присутствие во внешней среде больших количеств экзогенного TNF-α. Было показано, что клетки лишь некоторых типов могли подвергаться некроптозу в ответ на наличие TNF-α, когда апоптотические пути заблокированы или неактивны. Среди этих клеток — клетки мышиной фибросаркомы L929, человеческие клетки Jurkat {{нп5|T-клеточная лейкемия|Т-клеточной лейкемии|en|T-cell leukemia}}, клетки человеческой {{нп5|Лейкемия моноцитов|лейкемии моноцитов|en|Monocytic leukemia}} U937, MEF и клетки человеческого [[Рак толстой кишки|рака прямой кишки]] HT-29. Имеются данные, что некроптоз может контролироваться на [[Транскрипция (биология)|транскрипционном]] уровне, что может служить возможным объяснением приуроченности некроптоза только к некоторым типам клеток<ref name="Wu" />.

=== Дальнейший ход некроптоза ===
Последующие реакции некроптоза изучены гораздо хуже, чем начальные сигнальные пути. Маловероятно, чтобы некросомы вызывали клеточную смерть, непосредственно разрушая клеточные органеллы, потому что ни в одной клеточной органелле не было выявлено несомненного наличия некросом или RIPK3. Поэтому некросома может выполнять роль вышестоящего сигнала, который может запускать гибель клетки через различные механизмы. Было показано, что некоторые клеточные события, происходящие при некроптозе, совпадают с событиями при некрозе; в их число входят {{нп5|окислительный взрыв||en|Respiratory burst}}, [[Гиперполяризация (биология)|гиперполяризация]] митохондриальной [[Биологические мембраны|мембраны]], повышенная проницаемость мембран [[Лизосома|лизосом]] и плазматической мембраны, однако пути, приводящие к этим событиям, отличаются от таковых при некрозе<ref name="Wu" />. Ниже описываются внутриклеточные события, происходящие при некроптозе.

==== Активные формы кислорода ====
Активные формы кислорода (АФК) приводят к клеточной смерти или за счёт непосредственного [[Окисление|окисления]] внутриклеточных субстратов, или запуская особые сигнальные пути, заканчивающиеся гибелью. Было показано, что для некроптоза, запускаемого TNF-α, необходимо участие АФК, хотя конкретный механизм, приводящий к образованию АФК, остаётся малопонятным. Потенциальными продуцентами АФК в клетке являются [[митохондрии]]. RIPK3 усиливает образование АФК в митохондриях и митохондриальный [[метаболизм]], активируя ряд ферментов, участвующих в этих реакциях. Кроме того, образованию АФК способствует MLKL<ref name="RegNec" />. В клетках Т293 в ходе некроптоза, индуцируемого TNF-α, RIPK3 увеличивает активность [[Гликогенфосфорилаза|гликогенфосфорилазы]] (PYLG), [[Глутаминсинтетаза|глутаминсинтетазы]] (GLUL) и {{нп5|Глутаматдегидрогеназа 1|глутаматдегидрогеназы 1|en|Glutamate dehydrogenase 1}} (GLUD1). Все эти ферменты необходимы для образования АФК. PYLG [[катализ]]ирует {{нп5|Скоростьлимитирующая стадия|скоростьлимитирующую стадию|en|Rate-determining step}} в разрушении [[гликоген]]а, а [[глюкозо-1-фосфат]], образуемый PYLG, важен для [[гликолиз]]а. GLUL и GLUD1 поставляют [[Субстрат (биохимия)|субстраты]] для [[Окислительное фосфорилирование|окислительного фосфорилирования]]. Более того, увеличивая активность этих метаболических ферментов, RIPK3 может также влиять на выбор клеткой механизма гибели, поскольку на этот выбор влияет состояние [[Энергетика|энергетического]] метаболизма клетки<ref name="Wu" />.

В 2014 году был описан ещё один путь образования АФК при некроптозе. RIPK1 фосфорилирует белок [[STAT3]] и индуцирует его взаимодействие с GRIM19 — субъединицей [[Комплекс I|комплекса I]] [[Дыхательная цепь переноса электронов|дыхательной цепи]] митохондрий, в результате чего STAT3 переносится в митохондрии и активирует образование АФК<ref name="RegNec" />.

Особенно важную роль в образовании АФК играет семейство ферментов [[NADPH-оксидаза|NADPH-оксидаз]]. Была показана положительная регуляция ряда [[Оксидазы|оксидаз]] ({{нп5|Nox1||en|NOX1}}, Nox2, [[NOX3|Nox3]], [[NOX4|Nox4]] и [[Цитозольный фактор нейтрофилов 1|p47phox]]) в присутствии TNF-α. Nox1 активируется TNF-α и поэтому приводит к образованию [[супероксид]]а в клетках MEF. В ходе этого процесса Nox1 формирует комплекс с TRADD, RIP1 и малой [[ГТФаза|GTPазой]] [[Rac1]]. Таким образом, при некроптозе, вызываемом TNF-α, для образования АФК необходима RIPK1. Однако в клетках НТ-29 АФК не необходимы для некроптоза, вызываемого TNF-α, миметиками Smac и zVAD.fmk<ref name="Wu" />.

NH<sub>2</sub>-терминальная киназа c-Jun ({{нп5|JNK||en|c-Jun N-terminal kinases}}), активируемая MLKL<ref name="RegNec" />, играет двойную роль в некроптозе, индуцируемом TNF-α. С одной стороны, JNK способствует выживанию клетки и подавляет апоптоз, индуцируемый TNF-α; с другой стороны, JNK выступает пронекротическим сигналом и запускает TNF-α-индуцированную клеточную гибель у [[фибробласт]]ов. В 2010-е годы появились сообщения, что JNK может способствовать аутокринной продукции TNF-α посредством активации активирующего белка-1 ({{нп5|AP-1||en|AP-1 transcription factor}}) в клетках L929, обработанных zVAD.fmk, что усиливает некроптоз<ref name="Wu" />.

==== Транслоказа адениновых нуклеотидов ====
Митохондрии участвуют в некротической гибели клетки не только через АФК, но и через [[АДФ|ADP]]/[[Аденозинтрифосфат|ATP]]-путь. Синтез АТР в митохондриях требует нормальной активности {{не переведено 2|Транслоказа адениновых нуклеотидов|транслоказы адениновых нуклеотидов|en|Adenine nucleotide translocator}} — переносчика ADP/ATP, расположенного во [[Внутренняя митохондриальная мембрана|внутренней митохондриальной мембране]]. Активность ANT изменяется при взаимодействии с {{нп5|VDAC||en|Voltage-dependent anion channel}} и {{нп5|Циклофилин|циклофилином|en|Cyclophilin}} D (CYPD). CYPD — важный регулятор {{не переведено 2|Переходные поры митохондриальной мембраны|переходных пор митохондриальной мембраны|en|Mitochondrial permeability transition pore}}, или MPTP. Установлено, что при программируемом некрозе, индуцированном TNF-α и zVAD.fmk, в клетках U937 происходит RIPK1-зависимое подавление ANT. zVAD.fmk потенциально может нарушать способность ANT транспортировать цитоплазматический ADP, тем самым вызывая колоссальное уменьшение количества образуемого ATP в митохондриях. Было показано, что для связывания zVAD.fmk с ANT необходимы и TNF-α, и RIPK1, а CYPD может защищать клетку от смерти, подавляя связывание zVAD.fmk с ANT. Установлено, что постоянная положительная регуляция CYPD происходит в некоторых человеческих опухолях, среди которых опухоли [[Рак молочной железы|молочной железы]], [[Рак яичника|яичника]] и [[Рак шейки матки|матки]]. Однако другие исследования показали, что CYPD необходим для гибели клетки, вызванной окислительными повреждениями<ref name="Wu" />.

==== NO ====
[[Оксид азота(II)]] (NO) образуется в клетках [[Эндотелий|эндотелия]] ферментом [[Эндотелиальная синтаза оксида азота|эндотелиальной синтазой оксида азота]] ({{lang-en|endothelial nitric oxide synthase, eNOS}}). Он принимает участие во многих [[Физиология|физиологических]] и [[Патология|патологических]] процессах, таких как расслабление стенок [[Кровеносные сосуды|сосудов]], [[воспаление]], пролиферация и гибель клеток. NO взаимодействует с митохондриями и влияет на [[биоэнергетика (наука)|биоэнергетику]] клетки, а также потребление [[кислород]]а. NO может вызывать программируемую гибель клеток эндотелия, примерно так же, как TNF-α вызывает некроптоз: в этот процесс тоже вовлечены RIPK1, RIPK3 и АФК. Однако в случае с NO нет нужды в рецепторах. Поскольку некротическая гибель клетки, вызываемая NO, подавляется некростатином-1 и зависит от RIPK3 (а также, возможно, RIPK1), её можно рассматривать как вариант некроптоза. Однако механизм этой клеточной гибели очень отличается от некроптоза, вызываемого TNF-α, и нуждается в детальном изучении<ref name="Wu" />.

==== Фосфолипазы А2 и липоксигеназа ====
[[Фосфолипаза A2|Фосфолипазы А2]] (PLA2) — семейство ферментов, которые высвобождают и расщепляют свободные [[жирные кислоты]] и лизофосфолипиды по позиции sn-2 [[Глицерофосфолипиды|глицерофосфолипидов]]. cPLA2 ([[кальций]]-зависимая [[цитозоль]]ная форма) — член семейства PLA2, который необходим главным образом для начальных этапов метаболизма [[Арахидоновая кислота|арахидоновой кислоты]]. Для активации cPLA2 необходимы фосфорилирование и кальций. cPLA2 играет важную роль в TNF-α-индуцированной некротической гибели клеток в клетках L929 и MEF, а также в некрозе клеток [[Почка (анатомия)|почечного]] [[Эпителий|эпителия]], вызванном химическими соединениями, например, [[Окислитель|оксидантами]]. [[Липоксигеназы|Липоксигеназа]] (LOX) выступает нижестоящим эффектором PLA2 и активируется при высоких концентрациях кальция, появляющихся из-за образования свободных жирных кислот. LOX вызывает гиперокисление [[липид]]ов, что приводит к разрушению клеточной мембраны и мембран [[Органелла|органелл]]. Имеются сообщения, что LOX задействована и в апоптозе, и в некроптозе, индуцированном TNF-α<ref name="Wu" />.

==== MLKL ====
Важную роль в эффекторной стадии некроптоза играет псевдокиназа MLKL. После фосфорилирования RIPK3 он [[олигомер]]изуется и переносится на плазматическую мембрану, где связывается с {{нп5|Фосфатидилинозитолфосфат|фосфатидилинозитолфосфатами|en|Phosphatidylinositol phosphate}} и изменяет ток [[ион]]ов [[Натрий|натрия]] или кальция через соответствующие [[ионные каналы]]. Вход ионов в клетку увеличивает [[осмотическое давление]] внутри неё, что способствует нарушению целостности плазматической мембраны<ref name="Inf">{{cite pmid|26045969}}</ref>. Кроме того, как отмечалось выше, MLKL активирует JNK и способствует образованию АФК. Мыши, дефектные по MLKL, жизнеспособны и не демонстрируют никаких нарушений со стороны [[Кроветворная система|кроветворной системы]], однако у них не наблюдается острого [[панкреатит]]а, что свидетельствует о снижении вероятности некроптоза<ref name="RegNec" />.

== Физиологические функции ==
В отличие от апоптоза, при котором высокоиммуногенные внутриклеточные белки находятся внутри апоптотических телец и не выходят наружу, некроптоз сопровождается высвобождением содержимого клетки во внешнюю среду и вызывает сильный ответ как со стороны [[Врождённый иммунитет|врождённого]], так и [[Приобретённый иммунитет|приобретённого иммунитета]]. Тем не менее, эта иммуногенная форма клеточной гибели имеет определённые физиологические функции<ref name="Linkermann" />.

В норме некроптоз происходит как в процессе развития организма, так и при взрослой жизни. У человека в ходе продольного роста [[Кость|кости]] [[хондроцит]]ы в [[Эпифизарная пластинка|эпифизарных пластинках]] умирают по пути некроптоза. Кроме того, некроптоз может выступать альтернативной формой гибели клетки в тех условиях, когда апоптоз невозможен. Было показано, что у мышей, лишённых активатора каспаз [[APAF1|Apaf1]], клетки межпальцевых перепонок и [[тимоциты]] умирали путём некроптоза вместо апоптоза. Важно, что и гибель [[кератиноцит]]ов, лишённых каспазы 8, проходила путём некроптоза, а не апоптоза. Было высказано предположение, что самая древняя форма гибели клеток, напоминавшая некроз, была впоследствии вытеснена более молодыми и сложными процессами, такими как [[аутофагия]] и апоптоз, которые имели преимущества перед [[Естественный отбор|отбором]] в силу того, что больше подходили для удаления отдельных клеток и органелл. Эта гипотеза хотя бы частично может объяснить, почему предковая форма гибели клеток обычно заменяется другими, более новыми, однако активируется при неисправности новых путей клеточной смерти<ref name="italian" />.

Регуляция некроптоза имеет ключевое значение для поддержания [[гомеостаз]]а [[Иммунная система|иммунной системы]]. В самом деле, в то время как апоптоз играет чёткую роль в устранении {{нп5|Реактивные лимфоциты|аутореактивных|en|Reactive lymphocyte}} T-клеток и поддержании линий аутотолерантных Т-клеток, некроптоз задействован в регуляции пролиферации Т-клеток. Исследования показали, что каспаза 8 имеет также функции, не связанные с апоптозом, например, она необходима для пролиферации Т-клеток, которые будут поддерживать гомеостаз на периферии иммунной системы, и выживания Т-клеток при активирующих стимулах. Действительно, делеция каспазы 8 в линиях Т-клеток приводила к [[иммунодефицит]]у и нарушению Т-клеточного гомеостаза, Т-клеточной [[Лимфопения|лимфопении]], пролиферации дефектных Т-клеток после стимуляции [[Митогены|митогенами]] или [[антиген]]ами, а также нарушенному ответу на [[Вирусные заболевания|вирусные инфекции]]. Примечательно, что отсутствие каспазы 8 приводило к недостаточной пролиферации и сниженной жизнеспособности Т-клеток, однако это не было связано с апоптозом, поскольку в Т-клетках не было отмечено {{нп5|Апоптотическая фрагментация ДНК|фрагментации ДНК|en|Apoptotic DNA fragmentation}} — характерного признака апоптоза. Снижение пролиферации Т-клеток, лишённых каспазы 8, можно было устранить некростатинами или нокдауном RIPK1. Позднее выяснилось, что утрата RIPK3 оказывает такой же эффект. Таким образом, каспаза 8 участвует в регуляции некроптоза в Т-клетках. Широко распространено мнение, что каспаза 8 подавляет некроптоз, разрезая или постоянно ингибируя RIPК1 и RIPК3. Это позволило предположить, что в физиологических условиях каспаза 8 подавляет некроптоз у Т-клеток, однако в патологических условиях, например, при вирусной инфекции, каспаза 8 может инактивироваться, из-за чего Т-клетки будут умирать некроптозом<ref name="italian" />. Белок {{нп5|Паркин (белок)|паркин|en|Parkin (ligase)}}, связанный с [[Болезнь Паркинсона|болезнью Паркинсона]], в норме вызывает некроптоз активированных [[Микроглия|микроглиальных]] клеток, предотвращая [[воспаление]] [[Нервная ткань|нервной ткани]]<ref>{{cite pmid|30074231}}</ref>.

Некроптоз играет роль в защите организма от внутриклеточных [[патоген]]ов. Когда патоген (вирус или [[бактерия]]) связывается с соответствующим рецептором (первая линия защиты организма), некоторые из этих рецепторов запускают ряд реакций, ведущих к некроптозу, через активацию RIPK1 и/или RIPK3. К числу бактерий, чей патогенез зависит от RIPK1 и RIPK3, относят ''Salmonella enterica'' serovar [[Salmonella typhimurium|Typhimurium]]<ref name="Inf" />. Клетки, заражённые [[вирус]]ами, нередко погибают по пути некроптоза, так что последний можно рассматривать как защитную реакцию организма, устраняющую источник опасности<ref>{{cite pmid|30050058}}</ref>. Иногда, напротив, вирусы вызывают некроптоз. [[Цитомегаловирус]] запускает RIPK3-зависимый, но RIPK1-независимый некроптоз. Кроме того, DAI реагирует на присутствие вирусов в клетке и тоже активирует некроптоз. В частности, заражение вирусом коровьей оспы, который экспрессирует вирусный ингибитор клеточных каспаз, оказывалось летальным для мышей, дефектных по RIPK3, но не для здоровых мышей. Таким образом, заражённая клетка погибает в результате некроптоза вместо апоптоза и тем самым препятствует дальнейшему распространению вируса. Кроме того, и апоптоз, и некроптоз могут индуцироваться [[интерферон]]ами типов I и II, которые способствуют гибели и удалению заражённых клеток. Некоторые другие вирусы и внутриклеточные бактерии экспрессируют белки, мешающие активации каспазы 8, и таким образом делают клетку более расположенной к некроптозу<ref name="Linkermann" />.

== Роль в патогенезе ==
Некроптоз связан с рядом патологических состояний, таких как [[инсульт]] и инфаркт миокарда, инфекции, [[Нейродегенеративное заболевание|нейродегенеративные заболевания]], панкреатит, утрата [[фоторецептор]]ных клеток, ишемически-реперфузионное повреждение. Некроптоз эпителиальных клеток [[кишечник]]а участвует в развитии воспалительных заболеваний кишечника. Было показано, что предотвращение RIPK3-опосредованного некроптоза клеток эпителия необходимо для поддержания гомеостаза кишечника. У пациентов, страдающих [[Болезнь Крона|болезнью Крона]], были выявлены высокие уровни RIPK3 и повышенный некроптоз в [[Подвздошная кишка человека|подвздошной кишке]], что указывает на роль последнего в развитии этого заболевания<ref name="italian" />. Некроптоз также может быть связан с развитием ряда [[Кожа|кожных]] заболеваний. Гибель [[мотонейрон]]ов как при спорадическом, так и при [[Наследственные заболевания|наследственном]] [[Боковой амиотрофический склероз|боковом амиотрофическом склерозе]] происходит путём некроптоза<ref>{{cite pmid|24508385}}</ref>. Последний отвечает за гибель [[гепатоцит]]ов при некоторых заболеваниях [[Печень|печени]], например, [[стеатогепатит]]е<ref>{{cite pmid|26201023}}</ref>. Блокирование некроптоза некростатинами, например, некростатином 1, может быть эффективным при борьбе с такими заболеваниями, а также некоторыми травматическими нарушениями (в частности, повреждениями [[Спинной мозг|спинного мозга]])<ref name="Linkermann" /><ref>{{cite pmid|24561219}}</ref>. Подавление RIPK3 противодействует повреждению [[Головной мозг человека|мозга]] при [[Субарахноидальное кровоизлияние|субарахноидальном кровоизлиянии]]<ref>{{cite pmid|30114640}}</ref>.

Некроптоз задействован в развитии многих [[Сердечно-сосудистые заболевания|сердечно-сосудистых заболеваний]], таких как [[атеросклероз]], {{нп5|реперфузионное повреждение||en|Reperfusion injury}}, [[инфаркт миокарда]], {{нп5|сердечные перестройки||en|cardiac remodeling}}<ref>{{cite pmid|30034339}}</ref>.

При {{нп5|Тромбоз вен|тромбозе вен|en|Venous thrombosis}} в [[Вены|венах]] происходит образование сгустков, которые состоят из [[Кровяные клетки|кровяных клеток]] и [[тромбоцит]]ов, «запертых» в сети из белков [[Плазма крови|плазмы крови]] и [[хроматин]]а. Хроматин происходит от погибших [[нейтрофил]]ов. Показано, что при этом процессе нейтрофилы погибают путём некроптоза, который запускают активированные тромбоциты<ref>{{cite pmid|30062055}}</ref>.

Растёт число доказательств участия некроптоза в развитии некоторых [[Карцинома|раковых]] заболеваний. Было показано, что в клетках [[Хронический лимфолейкоз|хронической лимфоцитной лейкемии]] дефектны некоторые компоненты системы регуляции некроптоза, в том числе RIPK3 и деубиквитинирование CYLD. Мутации CYLD также были выявлены в [[эпидерма]]льных раковых клетках. В случае [[Неходжкинские лимфомы|неходжкинской лимфомы]] имеется связь между [[Однонуклеотидный полиморфизм|полиморфизмами]] в гене RIPK3 и повышенным риском развития опухолей. Некроптоз представляет собой важный механизм увеличения чувствительности опухолевых клеток к [[Противораковые препараты|противораковым препаратам]], и его усиление может представлять собой важное терапевтическое средство для борьбы с опухолевыми клетками, особенно устойчивыми к апоптозу: устойчивость к апоптозу нередко возникает у раковых клеток на фоне [[Противораковая химиотерапия|противораковой химиотерапии]]<ref name="italian" />. Например, противоопухолевый препарат [[шиконин]] оказывает противоопухолевый эффект при [[Остеосаркома|остеосаркоме]], запуская RIPK1- и RIPK3-зависимый некроптоз<ref>{{cite pmid|24314238}}</ref>. Препарат резибуфогенин запускает RIP3-опосредованный некроптоз в клетках [[Рак толстой кишки|рака толстой кишки]], препятствуя росту [[Опухоль|опухоли]]<ref>{{cite pmid|30029665}}</ref>. [[Вторичные метаболиты|Вторичный метаболит]] [[Грибы|грибов]] ''{{нп5|Talaromyces||en|Talaromyces}}'' sp., известный как расфонин, запускает апоптоз, [[Аутофагия|аутофагию]] и некроптоз в клетках [[Рак почки|рака почки]]<ref>{{cite pmid|30123619}}</ref>. [[Противораковые препараты|Противораковый препарат]] [[дазатиниб]], применяющийся при некоторых видах [[Лейкемия|лейкемии]], обладает сильным негативным влиянием на [[сердце]], а именно, запускает некроптоз [[кардиомиоцит]]ов, опосредованный белком [[HMGB1]]<ref>{{cite pmid|30086328}}</ref>.

Поскольку некроптоз вызывает сильный иммунный ответ как со стороны врождённого, так и со стороны приобретённого иммунитета, блокировка некроптоза может значительно облегчить приживаемость органов при [[Пересадка органов|пересадке]]<ref name="Linkermann" />.

== Примечания ==
{{примечания|2}}

== Дополнительная литература ==
* {{статья |автор=Потапнев М. П. |заглавие=Аутофагия, апоптоз, некроз клеток и иммунное распознавание своего и чужого |издание=Иммунология |ссылка=http://cyberleninka.ru/article/n/autofagiya-apoptoz-nekroz-kletok-i-immunnoe-raspoznavanie-svoego-i-chuzhogo |год=2014 |том=35 |номер=2}}
* {{cite pmid|24152329}}

== Ссылки ==
* [https://en.longevitywiki.org/wiki/Necrosulfonamide Necrosulfonamide] <small>Некросульфонамид (NSA) является мощным селективным ингибитором некроптоза. Он ингибирует белок [[:en:Mixed lineage kinase domain like pseudokinase|MLKL]]</small>

{{Типы клеточной гибели}}

{{Избранная статья|Биология}}

[[Категория:Цитология]]
[[Категория:Клеточные процессы]]