Апоптоз и старение: общие сведения
В обзоре представлены современные данные, касающиеся роли апоптотической гибели клетки в процессах старения на организменном уровне. Приведенные сведения показывают взаимосвязь дерегуляции апоптоза с целым рядом возрастных патологий и фенотипов старения . Рассматривается генетический аспект и возможные механизмы возрастных изменений в программе апоптоза. Предполагается, что возрастзависимая дерегуляция апоптоза является одним из механизмов старения целостного организма.
Еще в 1982 г. было предположено, что старение может быть следствием плейотропного эффекта группы генов, несущих информацию о программированной гибели клетки ( апоптозе ). С одной стороны, эта программа необходима для развития и функционирования многоклеточного организма, с другой - она делает неизбежной гибель клеток у взрослого организма. В таком случае старение может являться следствием постепенной убыли функционально активных клеток [ Умайский, 1982 ].
Возможны два способа участия апоптоза в процессе старения [ Warner, 1997 ; Warner et al, 1997 ].
1. При помощи апоптоза устраняются поврежденные стареющие клетки (например фибробласты, гепатоциты), которые затем могут быть заменены путем клеточной пролиферации, таким образом сохраняется тканевой гомеостаз.
2. Путем апоптоза происходит элиминация постмитотических клеток (например нейронов , кардиомиоцитов ), которые не могут быть заменены, что ведет к патологии.
Интенсивные исследования паттерна апоптоза при старении выявили множество примеров возрастзависимой дерегуляции этого процесса и показали некоторые механизмы, лежащие в основе этого изменения. Была также выявлена их связь с различными старческими патологиями . Как оказалось, старение многих типов клеток ассоциировано с изменением их чувствительности к апоптозу . Наибольшее количество типов клеток характеризуется возрастзависимым повышением чувствительности к индукции апоптоза: гепатоциты, Т-клетки, ооциты, мегакариоциты, макрофаги, хондроциты-эндотелиоциты, нейроны, спленоциты, кардиомиоциты. В то же время показано, что данная чувствительность для кератиноцитов не изменяется, а для фибробластов даже снижается [ Зайнуллин и др., 1999 ].
Целый ряд генов, участвующих в контроле апоптоза (как животных, так и растительных), претерпевает возрастзависимое изменение экспрессии ( табл. 1 ). Апоптоз является столь же эволюционно консервативным и присущим каждой клетке организма процессом, как и само старение. У животных апоптоз играет важную роль в тканевом гомеостазе (поддержании постоянного числа клеток).
Он осуществляет протективную функцию элиминации старых, предопухолевых или излишних клеток. Дисфункция программы клеточной гибели может, следовательно, оказывать прямое влияние на развитие дегенеративных или неопластических возрастных изменений [ James et al., 1998 ]. Цель данной работы- показать взаимосвязь дерегуляции апоптоза с возрастными патологиями и фенотипами старения.
