Ишемическая гибель клеток - Ischemic cell death - Wikipedia

Ишемическая гибель клеток, или же онкоз, это форма случайной гибели клеток. Процесс характеризуется АТФ истощение внутри клетки, приводящее к нарушению работы ионных насосов, набуханию клеток, очищению цитозоля, расширению эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи, конденсация митохондрий, слипание хроматина и образование цитоплазматических пузырей.[1] Онкоз относится к серии клеточных реакций после травмы, предшествующей гибели клеток. Процесс онкоза делится на три этапа. Во-первых, клетка становится предрасположенной к онкозу в результате повреждения плазматической мембраны в результате токсичности или ишемии, что приводит к утечке ионов и воды из-за истощения АТФ.[2] Ионный дисбаланс, который возникает впоследствии, вызывает набухание клетки без одновременного изменения проницаемости мембраны, чтобы обратить вспять набухание.[3] На втором этапе порог обратимости для клетки пройден, и клетка становится преданной гибели. На этом этапе мембрана становится аномально проницаемой для трипановый синий и иодид пропидия, что указывает на повреждение мембраны.[4] Заключительный этап - смерть и удаление клетки посредством фагоцитоза, опосредованного воспалительной реакцией.[5]

Этимология

Несмотря на то что ишемическая гибель клеток - общепринятое имя процесса, альтернативное имя онкоз был введен, так как в известных моделях процесс включает набухание пораженных клеток до аномально большого размера. Считается, что это вызвано отказом плазматическая мембрана ионные насосы. Название онкоз (происходит от ónkos, что означает большой размер, и ónkosis, что означает набухание) был впервые введен в 1910 г. патолог Фридрих Даниэль фон Реклингхаузен.[6]

Сравнение с апоптозом

Онкоз и апоптоз представляют собой отдельные процессы клеточной смерти. Онкоз характеризуется набуханием клеток, вызванным недостаточностью ионный насос функция. Апоптоз, или запрограммированная гибель клеток, включает в себя ряд процессов сокращения клеток, начиная с уменьшения размера клеток и пикноз с последующим почкованием клеток и кариорексис, и фагоцитоз к макрофаги или соседние ячейки из-за уменьшения размера.[7] Фагоцитарная утилизация апоптотических клеток предотвращает высвобождение клеточного мусора, который может вызвать воспалительную реакцию в соседних клетках.[8] Напротив, утечка клеточного содержимого, связанная с разрушением мембраны при онкозе, часто вызывает воспалительную реакцию в соседней ткани, вызывая дальнейшее клеточное повреждение.[9] Кроме того, апоптоз и деградация внутриклеточных органелл опосредуются: каспаза активация, в частности каспаза-3.[10] Фрагментация олигонуклеосомной ДНК инициируется дезоксирибонуклеазой, активируемой каспазой, после опосредованного каспазой-3 расщепления ингибитора фермента, ICAD.[11] Напротив, было показано, что онкотический путь не зависит от каспазы-3.[12]

Первичной детерминантой гибели клеток, происходящей через онкотический или апоптотический путь, являются клеточные уровни АТФ.[13] Апоптоз зависит от уровня АТФ, который формирует энергетически зависимый апоптосома.[14] Отдельным биохимическим событием, наблюдаемым только при онкозе, является быстрое истощение внутриклеточного АТФ.[15] Недостаток внутриклеточного АТФ приводит к дезактивации натрия и калия. АТФаза внутри поврежденной клеточной мембраны.[16] Отсутствие транспорта ионов на клеточной мембране приводит к накоплению ионов натрия и хлора внутри клетки с одновременным притоком воды, что способствует характерному клеточному набуханию онкоза.[17] Как и апоптоз, онкоз, как было показано, генетически запрограммирован и зависит от уровней экспрессии разобщающего белка-2 (UCP-2) в Клетки HeLa. Повышение уровня UCP-2 приводит к быстрому снижению потенциала митохондриальной мембраны, уменьшая митохондриальную НАДН и внутриклеточные уровни АТФ, инициирующие онкотический путь.[18] Продукт антиапоптотического гена Bcl-2 не является активным ингибитором гибели клеток, инициированной UCP-2, что позволяет различать онкоз и апоптоз как отдельные механизмы гибели клеток.[19]

Рекомендации

  1. ^ Вирасингхе, Прия и Л. Максимилиан Бужа. «Онкоз: важный неапоптотический способ гибели клеток». Экспериментальная и молекулярная патология 93.3 (2012): 302-308.
  2. ^ Вирасингхе, Прия и Л. Максимилиан Бужа. «Онкоз: важный неапоптотический способ гибели клеток». Экспериментальная и молекулярная патология 93.3 (2012): 302-308.
  3. ^ Вирасингхе, Прия и Л. Максимилиан Бужа. «Онкоз: важный неапоптотический способ гибели клеток». Экспериментальная и молекулярная патология 93.3 (2012): 302-308.
  4. ^ Вирасингхе, Прия и Л. Максимилиан Бужа. «Онкоз: важный неапоптотический способ гибели клеток». Экспериментальная и молекулярная патология 93.3 (2012): 302-308.
  5. ^ Скарабелли, Т. М., Найт, Р., Стефану, А., Таунсенд, П., Чен-Скарабелли, К., Лоуренс, К., Готтлиб, Р., Латчман, Д., и Нарула, Дж. (2006). Клинические последствия апоптоза ишемизированного миокарда. Актуальные проблемы кардиологии, 31 (3), 181-264.
  6. ^ Майно; Джорис (1995). «Апоптоз, онкоз и некроз. Обзор гибели клеток». Являюсь. Дж. Патол. 146 (1): 1–2, 16–19. ЧВК  1870771. PMID  7856735.
  7. ^ Майно, Г., и Йорис, И. (1995). Апоптоз, онкоз и некроз. Обзор гибели клеток. Американский журнал патологии, 146 (1), 3.
  8. ^ Рен, Ю., и Сэвилл, Дж. (1998). Апоптоз: важность быть съеденным. Смерть клеток и дифференциация, 5 (7), 563-568.
  9. ^ Рен, Ю., и Сэвилл, Дж. (1998). Апоптоз: важность быть съеденным. Смерть клеток и дифференциация, 5 (7), 563-568.
  10. ^ Эрншоу, В. К., Мартинс, Л. М., и Кауфманн, С. Х. (1999). Каспазы млекопитающих: структура, активация, субстраты и функции при апоптозе. Ежегодный обзор биохимии, 68 (1), 383-424.
  11. ^ Энари, М., Сакахира, Х., Йокояма, Х., Окава, К., Ивамацу, А., и Нагата, С. (1998). Активируемая каспазой ДНКаза, разрушающая ДНК во время апоптоза, и ее ингибитор ICAD. Природа, 391 (6662), 43-50.
  12. ^ Вирасингхе, Прия и Л. Максимилиан Бужа. «Онкоз: важный неапоптотический способ гибели клеток». Экспериментальная и молекулярная патология 93.3 (2012): 302-308.
  13. ^ Eguchi Y, Shimizu S и Tsujimoto Y (1997) Уровни внутриклеточного АТФ определяют судьбу гибели клеток в результате апоптоза или некроза. Cancer Res. в прессе
  14. ^ Eguchi Y, Shimizu S и Tsujimoto Y (1997) Уровни внутриклеточного АТФ определяют судьбу гибели клеток в результате апоптоза или некроза. Cancer Res. в прессе
  15. ^ Ямамото, Н., Смит, М. В., Маки, А., Березески, И. К., и Трамп, Б. Ф. (1994). Роль цитозольного Ca2 + и протеинкиназ в индукции гена hsp70. Kidney International, 45 (4), 1093-1104.
  16. ^ Ямамото, Н., Смит, М. В., Маки, А., Березески, И. К., и Трамп, Б. Ф. (1994). Роль цитозольного Ca2 + и протеинкиназ в индукции гена hsp70. Kidney International, 45 (4), 1093-1104.
  17. ^ Ямамото, Н., Смит, М. В., Маки, А., Березески, И. К., и Трамп, Б. Ф. (1994). Роль цитозольного Ca2 + и протеинкиназ в индукции гена hsp70. Kidney International, 45 (4), 1093-1104.
  18. ^ Миллс, Э. М., Сюй, Д., Фергюссон, М., Комбс, К. А., Сюй, Ю. и Финкель, Т. (2002). Регулирование клеточного онкоза путем разобщения белка 2. Journal of Biological Chemistry, 277 (30), 27385-27392.
  19. ^ Миллс, Э. М., Сюй, Д., Фергюссон, М., Комбс, К. А., Сюй, Ю. и Финкель, Т. (2002). Регулирование клеточного онкоза путем разобщения белка 2. Journal of Biological Chemistry, 277 (30), 27385-27392.