3 мая в журнале «Molecular Cell» опубликованы результаты исследований, согласно которым, эмбриональные стволовые клетки (ESCs) в большей степени, чем другие обладают способностью самоликвидироваться при повреждении ДНК. «Поскольку при развитии эмбриона стволовые клетки дают начало каждому типу клеток, то способность к самоликвидации при повреждении ДНК является важным механизмом защиты от накопления мутаций», - заявляют авторы исследования.
Четыре года назад Mohanish Deshmukh и его коллеги из Университета Северной Каролины в Чапел Хилле обнаружили, что нейроны – которые, в отличие от стволовых клеток, не делятся – редко подвергаются апоптозу, что позволяет им выживать в периоды стресса. Затем исследователи проанализировали пролиферирующие ESCs человека. Для этого на ESCs воздействовали лекарственным препаратом, который наносит повреждения ДНК. Почти 100% клеток погибли в течении 5 часов, в отличие от фибробластов, которые прожили 24 часа. После этого учёные повреждали ESCs другим способом: посредством нарушения структуры цитоскелета. Однако при этом ESCs не погибали так быстро, как при повреждении ДНК, что демонстрирует острую чувствительность ESCs именно к повреждению ДНК.
Известно, что апоптоз – это растянутый во времени процесс, который включает в себя активацию белка Bax. Этот белок попадает в митохондрии и инициирует высвобождение каспаз, которые вызывают гибель клетки. Чтобы выяснить, почему апоптоз у hESCs проходит значительно быстрее, чем в фибробластах, исследователи пометили Bax антителами, которые «светятся», когда белок активен. Учёные были удивлены обнаружив, что Bax уже активен в нормальных hESCs, в отличие от любых других типов клеток, в которых Bax активируется только при их повреждении. Предполагая ошибку, учёные повторили эксперимент, но результаты остались теми же.
Было обнаружено, что в ESCs активный Bax находился не в митохондриях, а в аппарате Гольджи. Учёные предположили, что так клетка изолирует Bax, гарантируя себе защиту от запуска апоптоза. В то же время, активный белок в любое время готов покинуть аппарат Гольджи и запустить процесс самоликвидации, обеспечивая постоянную готовность клетки к апоптозу. Интересно, что в период раннего развития чрезвычайная чувствительность к повреждению ДНК длится всего в течение нескольких дней: как только hESCs начинают дифференцироваться, уже всего через 24 часа клетки больше не содержат активного Bax.
В данный момент учёные работают над исследованием механизма конститутивной активации Bax в hESCs и механизма его изоляции в аппарате Гольджи.
«Данные "убедительны", – пишет в журналу Christopher Navara – специалист по стволовым клеткам из Техасского университета в Сан-Антонио. – Клетки hESСs связали большое число делений с механизмом управляемой клеточной гибели, чтобы сбалансировать быструю пролиферацию с поддержанием устойчивого, здорового генома».
Источник: MOLBIOL.RU
