АПОПТОЗ И СОВРЕМЕННАЯ БИОЛОГИЯ
Источник: Linda J. Miller and Jean Marx Science, 281, 1301, 1998. Эта тема является самой горячей в биологии: апоптоз, в высшей степени организованная форма гибели клеток, в ходе которой клетки почти совершают самоубийство, разваливая себя самое на упакованные в мембрану осколки. Апоптоз, также известный как программированная смерть клеток, захватил воображение исследователей во всем мире. И для такого интереса есть хорошие основания. Как отмечено в редакционном введении на, апоптоз является критичным явлением для здоровья многих организмов, он необходим для формирования нервной системы в ходе ее развития и для нормального функционирования иммунной системы. И когда с апоптозом случаются непорядки, результаты могут быть плачевными: рак и автоиммунные болезни когда апоптоз ослабевает, и, возможно, параличные нарушения или нейродегенерация типа болезни Альцгемера , когда он в избытке.
Ашкенази и Диксит начинают изложение описывая сигнальные пути, которые передают сообщение клетке, когда наступает ее время умереть. Они начинают с так называемых "dead receptors" ( рецепторов смерти ) на клеточной мембране и ведут нас сквозь область, которая была полна противоречий в последний год, но может быть наконец проясняется. Это касается деталей того, как сигналы передаются от различных рецепторов, приводя в конце концов к активизации расщепляющих белки энзимов, называемых каспазами .
Торнберри и Лазебник вводят нас в мир самих каспаз, описывая "каспазный каскад" ответственный в конечном счете за разборку клеток.
Грин и Риид рассматривают другого важного участника на пути передачи сигналов о смерти, митохондрии . Обычно воспринимаемые как клеточные энергосистемы, эти маленькие органеллы глубоко задействованы в множестве сигнальных путей. Например, выделяя цитохром С в цитоплазму митохондрия может способствовать активизации каспазы. Члены семейства Bcl-2 могут помогать регулировать эту метохондриальную активность и играть еще и другие роли в апоптозе.
Как описывают Адамс и Кори это большое семейство белков включает некоторые из наиболее сильно действующих смертельных сигналов так же как и некоторые из наиболее важных предохранителей выживания клеток. Среди последних находится и сам Bcl-2 , вначале обнаруженный как белок, выделяемый онкогеном, который, будучи активированным, способствует развитию рака.
В добавок к тому что он может запускаться посредством "смертельных рецепторов", апоптоз может также инициироваться множеством разных причин, например повреждения ДНК , включая ультрафиолетовое и рентгеновское излучение и химеотерапевтические препараты. Белки, которые распознают нарушения ДНК и помогают запустить апоптоз, также влияют на клеточный цикл - останавливают деление клетки, так что нарушение может быть исправлено или может быть принято решение, что повреждение зашло слишком далеко и клетка должна умереть.
Эван и Литтлвуд сводят воедино то, что мы знаем о том, как работают эти регуляторы и про то, как нарушения их работы могут привести к возникновению рака, позволяя клеткам делиться, тогда как они должны были бы самоуничтожится или временно прекратить деление.
Наконец, еще два сообщения описывают свидетельства о существовании противоположной проблемы - о том, что если апоптоз случается, когда его не должно было быть - то это может приводить к потере нейронов мозга при инсульте или болезни Альтцгеймера. Если это так, то возможно могут быть разработаны новые пути лечения, используя способы подавления апоптоза. Поскольку каспазы являются центральным элементом большинства программ смерти клеток, они представляют собой привлекательную цель для терапевтического воздействия.
Смотрите также:
