Сфингозин и церамид: роль в апоптозе
Несмотря на довольно убедительные факты возможного участия церамида в проведении сигнала апоптоза, точная его роль в качестве медиатора клеточной смерти все еще остается неясной.
Обнаружены некоторые типы клеток (L929 ), в которых TNFa не вызывает генерацию церамида при прохождении токсического сигнала [ Fiers, ea 1991 ].
Существуют также опасения, что синтетические церамиды, используемые в работах ряда исследователей для доказательства индукции апоптоза этим метаболитом сфингомиелина, не всегда адекватны природному аналогу. Эти церамиды содержат укороченную жирную кислоту и могут быть для клетки значительно более токсичными по сравнению с природным аналогом.
В некоторых работах [ Ohta, ea 1995 , Sweeney, ea 1996 , Ohta, ea 1994 ] показано, что при обработке нейтрофилов и кардиомиоцитовTNFa и клеток HL-60 форболовым эфиром происходит накопление не только церамида , но и СФЗ .
Также установилено, что однократное введение ФНО-a мышам приводит к накоплению церамида и СФЗ в клетках печени и их ядрах [ Alessenko, ea 1997 ].
Экзогенно-добавленный к опухолевым клеткам СФЗ и N,N-диметилсфингозин через 6 ч в 90% клеток индуцируют апоптоз, регистрируемый по межнуклеосомной деградации ДНК и типичным для апоптоза морфологическим изменениям (конденсации ядра, образованию апоптических телец и т.д.), подобным тем, которые вызывают в этих клетках ингибиторы протеинкиназы С ( стауроспорин и Н7 ) [ Ohta, ea 1994 ]. Церамид , добавленный к клеткам HL-60 на стадии дифференцировки, легко превращается в СФЗ, что указывает на активацию церамидазы [ Ohta, ea 1995 ].
Крайне интересными оказались наблюдения, свидетельствующие о том, что СФЗ и сфинганин в сублетальных концентрациях (менее 750 нМ) синергетически усиливают проапоптическую активность церамида (10 мкМ) [ Jarvis, ea 1996 ]. Поэтому, видимо, неслучайно, что при действии индукторов апоптоза в клетках накапливаются как церамид, так и сфингозин. Подобно СФЗ синергетическим эффектом при совместном с церамидом действии на клетки обладают и другие ингибиторы ПК С, т.е. ингибирование ПК С сфингоидными основаниями и другими ингибиторами этого фермента резко усиливает проапоптическое действие церамида [ Chmura, ea 1996 ], который, как известно, является активатором фосфатаз .
Клетки, устойчивые к апоптозу, не способны одновременно накапливать церамид и СФЗ. Например, при облучении резистентных к облучению злокачественных клеток А431 не обнаружено увеличение содержания в них церамида, однако уровень СФЗ был повышен [ Balaban, ea 1996 ]. Церамид индуцирует апоптоз в более высоких концентрациях по сравнению со СФЗ; вероятно, часть его должна быть использована клеткой для генерации сфингозина [ Ohta, ea 1995 ]. Можно предположить, что именно комбинированное действие церамида и сфингозина является наиболее эффективным для апоптоза при различных токсических воздействиях на клетку.
Смотрите также:
