Разрыв наружной мембраны митохондрий как причина апоптоза
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 21.12.2024
• При некоторых формах клеточной гибели происходит разрушение митохондрий, вызванное изменениями внутренней мембраны, приводящими к набуханию и разрыву органеллы
Если изолированные митохондрии подвергаются воздействию различных агентов, включающих ионы кальция в высоких концентрациях, реактивные формы кислорода или некоторые лекарственные препараты, их внутренняя мембрана изменяется.
В результате этих изменений небольшие молекулы растворенных метаболитов начинают проникать через имеющиеся в мембране недостаточно сформированные каналы. Это приводит к исчезновению электрохимического градиента через мембрану и к набуханию матрикса. Набухания оказывается достаточным для того, чтобы вызвать разрыв наружной мембраны и выход белков, находящихся в межмембранном пространстве.
Было показано, что такой разрыв наружной мембраны митохондрий играет роль в гибели клеток, вызванной экстремальными условиями, например ишемией (в частности, при инсульте и инфаркте миокарда), ведущей к некрозу. Остается неясным, возможно ли функционирование этого механихма при апоптозе, и если возможно, то при каких условиях.
Хотя большинство молекулярных механизмов, ответственных за набухание матрикса и разрыв наружной мембраны митохондрий, являются предметом обсуждения, хорошо известно, что один из ферментов матрикса, циклофилин D, способствует этим процессам (хотя и не является абсолютно необходимым).
У мышей с нарушенной функцией циклофилина D отмечались различные дефекты набухания матрикса, и/или не происходил разрыв наружной мембраны митохондрий, и они оказывались устойчивыми к развитию ишемических повреждений. В то же время животные развивались нормально, и у них отмечался апоптоз.
Такие препараты, как циклоспорин, являющийся ингибитором циклофилина D, способны предотвращать набухание матрикса и разрыв наружной мембраны или задерживать эти события и в настоящее время исследуются в качестве защитных при некоторых видах повреждений клеток.
Путь через рецепторы клеточной гибели (также носящий название внешний путь) запускается, когда специфические лиганды гибели, относящиеся к семейству TNF, находят свои рецепторы.
Митохондриальный путь (также называемый внутренним, или собственным, путем)
реализуется при нарушении проницаемости наружной мембраны митохондрий в результате взаимодействий белков семейства Bcl-2 и высвобождения межмембранных белков.
К числу последних относится цитохром С, который при взаимодействии с белками цитозоля запускает активацию каспаз.
Эти процессы подробно рассмотрены в последующих статьях на сайте.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
-