Особенности Апоптоз

Четыре важных клеточных типа, от которых зависит правильное функционирование спинного мозга — нейроны, астроциты, олигодендроциты и предшественники олигодендроцитов, испытывают внутриклеточный стресс как следствие повреждения ткани спинного мозга.

Нарушение нормального метаболизма приводит к накоплению белков с дефектной структурой, что на первых порах (в острой фазе травмы) вызывает рост шаперонной активности при соответствующем усилении расхода АТФ. Наиболее выражен этот процесс в астроцитах. Длительный стресс, которым и сопровождается механическая травма спинного мозга, приводит к исчерпанию возможностей клетки по репарации белков и включает механизм апоптоза (подострая фаза).

При этом апоптозу наиболее подвержены предшественники олигодендроцитов (Matsuyama et al. 2014). Ключевым моментом является то, что если в нейронах, олигодендроцитах и их предшественниках индуктор апоптоза - фактор транскрипции CHOP (Wang et al. 2013) экспрессируется в ядрах, то в астроцитах его экспрессия происходит в цитоплазме. Подобная особенность позволяет предполагать способность астроцитов к регуляции апоптоза в спинном мозге.

Развитие апоптоза связано с активацией определенных молекулярных сигналов и начинается с задержкой в несколько часов после травмы. Активация каспаз и включение апоптоза происходит в ответ на нерегулируемый вход и накопление ионов кальция в клетке как результат нарушения работы неселективных Ca-АТФ каналов. Деструкция цитоскелета и мембраны клетки под действием каспаз сопровождается ее сжатием и последующим распадом на более мелкие фрагменты.

В отличие от некроза, апоптоз — генетически детерминированный управляемый процесс, что делает его потенциальной мишенью при терапии мозговой травмы.

На модели гемисекции спинного мозга показано, что экспрессия индуктора апоптоза — каспазы-3 у крыс, получивших однократную инъекцию рапамицина, остается на базовом уровне вплоть до 3-х недель после травмы, что связывают с усилением аутофагии под действием рапамицина (Wang et al. 2014, Tang et al. 2014), поскольку блокирование аутофагии с помощью 3-метиладенина приводит к усилению апоптоза и ухудшению патологических проявлений по сравнению с контролем.

Шаймарданова Г. Ф. Генно-клеточная терапия для стимулирования нейрорегенерации при травме спинного мозга.

Травма спинного мозга