Фарматека №10 (363) / 2018
Варианты клеточной смерти и их биохимические маркеры
Кафедра неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики лечебного факультета, РНИМУ им. Н.И. Пирогова, Москва, Россия
В статье представлены современные представления о различных вариантах клеточной смерти с указанием биомаркеров повреждения, участвующих в этих процессах. Биомаркеры являются большим подспорьем в клинических исследованиях, проводимых на ранних этапах заболеваний, и могут быть гораздо более надежными и экономичными средствами, чем обычные неврологические способы оценки. Таким образом, эти биомаркеры значительно уменьшат риски и затраты, связанные как с клиническими испытаниями, так и в конечном счете с лечением и ведением пациентов.
Введение
Инсульт – вторая по частоте причина смерти во всем мире. В мире ежегодно у 75 млн человек развивается инсульт, при этом 5 млн погибают, более 35 млн живут с последствиями инсульта. Ишемический инсульт (ИИ) – наиболее распространенный его тип, на долю которого приходится почти 80% всех зарегистрированных случаев острых нарушений мозгового кровообращения.
Научные достижения последних лет внесли большой вклад в понимание патобиологии и биохимических путей повреждения центральной нервной системы (ЦНС) при развитии ИИ. Клеточная смерть в нервной системе при нормальных физиологических условиях считается охранительной моделью. В процессе развития мозга нейроны в ЦНС подвергаются удалению, что помогает формировать нейронные связи и развивающуюся нейронную архитектуру мозга, т.е. запрограммированная гибель клеток играет важную роль в процессе развития нервной системы. Напротив, при достижении возраста зрелости и в течение всей последующей жизни нейроны подвергаются множеству травмирующих воздействий, что определяет их судьбу и выживание. Смерть клеток при острой локальной ишемии мозга включает начальную волну острого некротизирующего повреждения ткани мозга с последующим вторичным биохимическим повреждением, вызванным сложными биохимическими механизмами окружающей клеточной среды, что приводит к более организованной или запрограммированной форме гибели клеток. В последние годы в литературе описывалось несколько форм гибели клеток, которые происходят в клетке, сопровождаемой различными фенотипическими и молекулярными маркерами в зависимости от характера повреждения, испытываемого клеткой [1, 2].
Характеристика типов клеточной смерти
Клеточная смерть классифицируется на три типа: апоптотический (тип I), аутофагический (тип II) и некротический/онкотический (тип III). В зависимости от природы поражения смерть нейронов происходит по одному из этих механизмов, благодаря чему процесс может прогрессировать или прекращаться. Некроз и апоптоз нейронов были хорошо изучены. В последние годы исследователи получают все большее количество свидетельств о вовлеченности в процесс гибели клеток аутофагии и аутофагии-ассоциированной клеточной смерти. При этом для каждой формы клеточной смерти характерны свои биохимические маркеры (табл. 1, 2).
Некроз. Некроз традиционно рассматривается как неконтролируемая случайная форма клеточной смерти с морфологическими свойствами, отличными от апоптоза или аутофагии. Некротизируемая клетка в стандартном случае подвергается биоэнергетическому повреждению вследствие истощения АТФ, причиной которой служит воздействие повышения внутриклеточного Са2+, эксайтотоксичности или воспаления, сопровождается отеком внутриклеточных компонентов и нарушением целостности плазматической мембраны. Клеточный и ядерный лизис в результате некроза приводит к воспалению, что служит причиной дальнейшего повреждения области, окружающей зону некроза. Так, к некоторым из участвующих в биохимическом процессе некроза протеазы относятся кальций-...
