Przedziały

Wykazaliśmy, że niektóre przedziały, czyli kompartmenty, różnicujących się komórek w tym jądro komórkowe i mitochondria ulegają destrukcji tak samo, jak podczas pełnej apoptozy dojrzałych komórek. Jednak inne kompartmenty, na przykład cytoszkielet, pozostają nienaruszone. A zatem komórki soczewki wykorzystują samobójczą maszynerię nie po to, by się zniszczyć, ale by przeprowadzić różnicowanie. Natychmiast wpadliśmy na pomysł, że mechanizm hamowania apoptozy mógłby powstrzymać m.in. rozwój chorób neurodegeneracyjnych, które charakteryzują się nadmiernym i niekontrolowanym zamieraniem komórek. By wykorzystać to zjawisko w leczeniu, musimy odkryć sygnały używane przez komórki soczewki do zatrzymywania procesu destrukcji. Jeśli natomiast odkryjemy, co nakłania je do degradacji organelli komórkowych, może nauczymy się skłaniać komórki nowotworowe do samobójstwa. Fakty powoli zaczynają układać się w całość. Teoria przedstawiona przez Stevena Bassnetta z Washington University wyjaśnia, jak inicjowana jest apoptoza.

Podczas rozwoju soczewki, gdy nowe komórki powstają wokół już istniejących (jak warstwy cebuli), starsze wewnętrzne komórki coraz bardziej oddalają się od powierzchni i zmniejsza się ilość docierającego do nich tlenu. Jeśli stężenie tlenu spadnie poniżej pewnej wartości, naruszona zostaje integralność mitochondriów ich funkcjonowanie zależy od dostępności tlenu, niezbędnego podczas wytwarzania energii. Zaalarmowane komórki zaczynają więc uwalniać czynniki indukujące apoptozę. Teoria ta wydaje się prawdopodobna m.in. dlatego, że uszkodzenie mitochondriów indukuje również apoptozę w dojrzałych komórkach. A to oznacza, że mechanizm prowadzący do śmierci komórki jest zawsze gotowy do uruchomienia. Jeśli komórka zostanie uszkodzona, zwalnia blokadę i uruchamia program samozniszczenia. Jednocześnie Bassnett zaproponował inną możliwą przyczynę rozpoczęcia apoptozy.

Może nią być kwas mlekowy powstający podczas utleniania glukozy w zróżnicowanych komórkach soczewki. Dojrzale komórki ze środka soczewki nie mają mitochondriów i produkują energię w procesie oddychania beztlenowego, podczas którego glukoza przekształca się w kwas mlekowy. W komórce tworzy się gradient stężenia kwasu i gradient pH, co może zapoczątkować apoptozę. Inne prawdopodobne mechanizmy uruchamiające samobójstwo komórek również zasługują na uwagę. Podczas badań prowadzonych na hodowlach komórek soczewki Michael Wride, teraz pracownik Cardiff University w Walii, oraz Esmond Sanders z University of Alberta w Kanadzie wykazali, że degradację jąder w komórkach soczewki wywołuje czynnik martwicy nowotworów (TNF tumor necrosis factor). TNF jest cząsteczką sygnałową, która może indukować proces apoptozy zarówno w zdrowych komórkach, jak i niektórych komórkach nowotworowych. Nikt jednak nie wie, jak TNF w rzeczywistości działa w soczewce.

You may also like