Признаки апоптоза в нейронах при инсульте

Несколько групп, изучающих нейроны мозга крыс, перенесших инсульт, обнаружили признаки апоптоза: разрывы ДНК и общую грануляцию, вызванную конденсацией хромосом в разрушенном ядре. Они заключили, что нейроны погибали вследствие апоптоза. Эти открытия вскоре стали взаимно противоречивыми.

У невролога Алстер Бухан из университета Калгери, одного из исследователей, которые обнаружили разрывы ДНК, возникли добавочные соображения насчет того, где эти явления происходят. При более внимательном изучении при помощи электронной микроскопии, он сказал: "cодержимое умирающих клеток не кажется тщательно упакованным в мембраны, как это случается в апоптозных клетках. Вместо этого мембраны совершенно развалены". В добавок, сотрудник Бухана Джон МакМанус из Национального исследовательского центра лаборатории в Оттаве (Канада), который проводил более обширные исследования ДНК в умирающих нейронах, обнаружил, что разрывы происходят не таким образом, как разрывы ДНК при истинном апоптозе. Молекулярные тесты показали, что вместо того чтобы быть тупыми (прямыми), концы ДНК оказались неровными, что заставило думать, что ДНК разрезана не энзимами, которые нормально разрезают ДНК при апоптозе, но какими-то другими ДНК-разрушающими энзимами. МакМанус и Бухан утверждают, что гибель нейронов при инсульте это что-то среднее между апоптозом и некрозом. Они рассматривают это не как установленный факт, а как возможность. "Здесь может быть замешано много процессов: процессы, которые специфичны для ишемических нейронов"- говорит МакМанус. И это, добавляет Бухан, может указать нам множество терапевтических целей, которые нам очень нужны.

Другие полагают, что не следует ожидать, что нейроны умирающие от апоптоза должны выглядеть в точности как другие апоптозные клетки. Нэнси Ротвелл из Манчестерского университета в Соединенном Королевстве отмечает, что апоптоз впервые был описан для делящихся иммунных клеток. "Я была бы удивлена, если критерии, установленные для одного тапа клеток, выглядели бы идентичными для другого типа", говорит она. Особенно это относится к нейронам, которые не делятся.

Точка зрения, что апоптоз является причиной смерти некоторых нейронов, пострадавших от инсульта, получила мощную поддержку в прошлом году, когда Михаил Москович, Джуннинг Юли и их сотрудники в Гарвардской медицинской школе, привели свидетельства в пользу того, что активность каспаз играет роль в гибели клеток после инсульта. Эта исследовательская группа индуцировала инсульты у мышей, у которых каспазы были блокированы одним из двух способов: используя пептиды которые блокируют целую серию энзимов или используя методы генной инженерии, блокируя определенную каспазу, называемую каспаза-1.

По сравнению с контрольными животными, ингибиция каспаз любым методом уменьшала рамер области повреждения инсультом до 40 или 50 %. Говорит Москович. Более того, нейроны не только были спасены от умирания, но казалось остались работающими; у животных было меньше двигательных и сенсорных нарушений, чем в контроле. Хотя многие исследователи рассматривают активацию каспаз еще более значимым признаком апоптоза нежели изменения ДНК, отмеченные в ранних экспериментах, эти результаты не закрывают проблему. Каспаза-1 , каспаза заблокированная в генетически измененных мышах и одна из тех, на которые воздействовали использованными ингибиторами пептидов, обеспечивала удвоение продолжительности жизни. В добавок к прямой роли, которую она играет в апоптозе, она также разрезает и активирует интерлейкин-1бета (IL-1beta) . Сигнальную молекулу иммунной системы, которая запускает воспаление. А воспаление после инсульта также вызывает повреждение нейронов и смерть.