Окислительный стресс и апоптоз

Апоптоз, или программируемая клеточная смерть, необходим для нормального функционирования и выживания большинства многоклеточных организмов. Его морфологические и биохимические характеристики высококонсервативны в ходе эволюции. В настоящее время считается, что апоптоз включает как минимум три функционально различающиеся фазы: индукции, эффекторную и исполнительную. Недавние исследования показали, что активные формы кислорода (АФК) и вызванный ими окислительный стресс играют ключевую роль в апоптозе. Антиоксиданты и тиоловые восстановители, такие как N-ацетилцистеин, а также сверхэкспрессия марганцевой супероксиддисмутазы (MnSOD) способны блокировать или замедлять апоптоз. Показано, что эндогенный белок Bcl-2 предотвращает гибель клеток вследствие апоптоза, по-видимому, за счёт антиоксидантного механизма. Таким образом, АФК и вызванные ими изменения окислительно-восстановительного состояния клетки могут участвовать в передаче сигнала при апоптозе. Установлено, что митохондрии играют важную роль в апоптозе. При нарушении функции митохондрий в цитозоль высвобождаются несколько ключевых участников апоптоза, включая прокаспазы, цитохром c, фактор индукции апоптоза (AIF) и фактор активации апоптотической протеазы 1 (APAF-1). Образование мультимерного комплекса цитохрома c, APAF-1 и каспазы 9 активирует нижележащие каспазы, что приводит к апоптотической гибели клеток. Все три функциональные фазы апоптоза регулируются. Таким образом, всё больше данных подтверждает тесную связь окислительного стресса и апоптоза как физиологических явлений, имеющих значение в патофизиологии ряда хронических заболеваний, включая СПИД, аутоиммунные заболевания, рак, сахарный диабет, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и ишемию сердца и головного мозга.