Апоптоз у одноклеточных: введение
В многоклеточном организме каждая клетка в любой момент готова погибнуть, если это необходимо для блага организма в целом. Но, как показали недавние исследования, апоптоз имеет место также у одноклеточных организмов [ Ameisen, ea 1996 , Lewis, ea 2000 ]. Каково у них назначение этого процесса? Когда возникла запрограммированная смерть в филогенезе? Как клетки "научились". организованно погибать "по команде"? Эти вопросы мы пытаемся обсудить в нашем обзоре. Но вначале рассмотрим пусковые механизмы классического апоптоза на примере млекопитающих.
От другого вида запрограммированной смерти - некроза [ Проскуряков ea 2002 ], апоптоз отличает ряд морфологических и биохимических особенностей. При апоптозе происходит отделение клеток от внеклеточного матрикса [ Mills, ea 1999 ], конденсация ядра, сморщивание цитоплазматической мембраны и, в итоге, образование так называемых апоптозных телец - мембранных пузырьков с клеточным содержимым, поглощаемых впоследствии макрофагами и соседними клетками. На молекулярном уровне наблюдаются, в частности, разрывы нитей ДНК между нуклеосомами и концентрирование фосфатидилсерина на внешней стороне плазматической мембраны. Макрофаги выделяют особый гликопротеин MFG-E8 (milk fat globule-EGF- factor 8), который специфически связывается с фосфатидилсерином на поверхности клеток, впавших в апоптоз [ Hanayama, ea 2002 ]. Вероятно, он служит меткой, по которой макрофаги узнают погибшие клетки. Эти изменения наблюдаются во всех тканях у всех изученных видов [ Strasser, ea 2002 ].
При некрозе , напротив, происходит набухание клетки и органелл, нарушение целостности всех мембранных структур, в первую очередь лизосом, и, как следствие, автолиз. И некроз, и апоптоз сопровождаются резким снижением уровня АТР и изменением ультраструктуры митохондрий [ Kruman, ea 1999 , Тоньшин ea 2003 ].
В биохимическом механизме апоптоза выделяют четыре основных компонента:
1)Cys-Asp-протеазы, или каспазы ,
2) так называемые рецепторы смерти на поверхности клетки,
3) митохондрии и выходящий из них цитохром с и
4) специальные про-апоптозные белки и анти-апоптозные белки [ Oleinick, ea 2002 ]. Такие вторичные мессенджеры, как Са2+ , активные формы кислорода ( АФК ) и окись азота ( NO ), также играют важную роль в апоптозе [ Kamata, ea 1999 ].
