Клітинне відновлення забезпечує підтримку життєздатності, очищення дефектних елементів і відновлення нових клітин у тканинах. Це ключовий рівень між молекулярним і тканинним відновленням.
1) Аутофагія
Типи
- Макроаутофагія — формування аутофагосоми, захоплення дефектних органел і білків, злиття з лізосомою для деградації
- Мікроаутофагія — безпосереднє занурення клітинного матеріалу у лізосому
- CMA (chaperone-mediated autophagy) — селективне транспортування певних білків через лізосомні рецептори
Функції
- видалення пошкоджених білків та органел
- підтримка енергетичного балансу
- запобігання накопиченню токсичних агрегатів
- адаптація до стресових умов (глюкозне голодування, оксидативний стрес)
Регулятори
- mTOR — інгібування аутофагії при достатньому живленні
- AMPK — активація аутофагії при енергетичному стресі
- TFEB — транскрипційний регулятор лізосом та аутофагії
2) Апоптоз та регульована клітинна смерть
Типи
- Апоптоз — запрограмована клітинна смерть, контрольована каспазами, без запалення
- Некроптоз, ферроптоз, піроптоз — регульовані форми смерті при стресі або інфекції
Механізми
- Екстрацелюлярні сигнали — рецептори смерті (Fas, TNFR)
- Мітохондріальний шлях — Bcl-2 сімейство, каспаза-9
- Каспази ефекторів — каспаза-3, -7
Функції
- усунення дефектних або старіючих клітин
- підтримка тканинної гомеостазу
- підготовка місця для нових клітин
3) Стовбурові клітини
Типи та функції
- Ембріональні — плюрипотентні, можуть давати будь-які клітини організму
- Мезенхімальні — мультипотентні, підтримка тканин та ремоделювання
- Соматичні (тканинні) — локальні ніші, відновлення пошкодженої тканини
Механізми відновлення
- Самовідновлення — симетричний або асиметричний поділ
- Диференціація — утворення спеціалізованих клітин на місце пошкоджених
- Регуляторні ніші — сигнали Wnt, Notch, Hedgehog, TGF-β для підтримки та активації
Адаптивні аспекти
- відновлення клітинного пулу після травми
- підтримка тканинної регенерації
- інтеграція з імунним кліренсом та молекулярними механізмами
4) Інтеграція клітинних механізмів
- Аутофагія → підготовка клітини до виживання або апоптозу
- Апоптоз → очищення старих/дефектних клітин
- Стовбурові клітини → заміна втрачених клітин і регенерація тканини
Результат: підтримка клітинного гомеостазу, очищення, відновлення тканинної функції, протидія старінню.