Нервные клетки могут умирать не только целиком, но и по частям. Ученые из России и США разобрались в том, что заставляет разрушаться отдельные отростки. Дело в том, что в них скапливаются митохондрии, которые постепенно повреждаются и запускают локальный апоптоз — программу клеточной гибели.
Нейродегенерация — разрушение нервных клеток — лежит в основе множества неврологических заболеваний (например, болезни Паркинсона или хореи Гентингтона) и неизбежно сопровождает старение организма. Но не всегда нейроны гибнут целиком — в некоторых случаях они просто лишаются своих отростков, которые нужны для проведения нервных импульсов. И ученым наконец-то удалось выяснить, что запускает разрушение отростков и почему при этом не гибнет вся остальная клетка.
Процесс запрограммированной гибели — апоптоз — часто запускается при участии митохондрий. С одной стороны, в их внутренней мембране содержатся проапоптотические белки, с другой — митохондрии, поглощая кислород, копят свободные радикалы, которые повреждают белки и мембраны и способствуют выходу проапоптотических белков в цитоплазму. Ученые обнаружили, что митохондрии в нейронах изнашиваются по-разному. Те, что находятся в теле нейрона (около ядра), накапливают мало поврежденных белков и «дырок» в мембране.
А периферийные митохондрии из отростков повреждены гораздо сильнее. Возможно, дело в том, что новые белки для митохондрий, которые производит тело нейрона (митохондрии довольно сильно зависят от клеточного ядра), не успевают доходить до периферии.
Некоторые органеллы можно отправить на починку в центр клетки, но это происходит довольно редко, потому что на это тоже нужна энергия. Поэтому поломанные митохондрии скапливаются в отростках.
После того как митохондрии утратили работоспособность, они должны умереть посредством митофагии, частного случая аутофагии — клеточного самопереваривания. Но если какие-то из них вовремя не переварить, их мембрана разрушается и наружу выходят проапоптотические белки. Белки активируют молекулярных убийц клеток, каспазы, те начинают свое черное дело — и отросток разваливается на отдельные пузырьки. Остальная клетка при этом, как правило, не гибнет, поскольку в теле нейрона митохондрии целые, проапоптотических белков мало и преобладают противоапоптотические.
Весь этот процесс авторы статьи назвали нейритозом — по аналогии с апоптозом (нейритом называют любой отросток нервной клетки). Вероятно, это естественный механизм реакции нейронов на стресс, который приобретает серьезные масштабы в ходе старения или нейродегенеративного заболевания.
Источник: chrdk.ru
