Стволовые клетки готовы к самоуничтожению ради блага эмбриона

Исследование, опубликованное 3 мая 2012 года в журнале Molecular Cell, показало, что эмбриональные стволовые клетки (ЭСК), способные превращаться в любой тип клеток организма, обладают уникальным защитным механизмом. Если они получают повреждения, угрожающие развивающемуся эмбриону, они быстро активируют программу самоуничтожения (апоптоз).

Это открытие проливает свет на фундаментальную биологию стволовых клеток, что может помочь в их терапевтическом использовании для лечения таких заболеваний, как болезнь Паркинсона.

Ключевые выводы:

• Сверхбыстрая реакция на повреждение ДНК: Практически 100% человеческих ЭСК, обработанных повреждающим ДНК препаратом, погибали в течение 5 часов. Для сравнения, другим типам клеток на это требовалось около 24 часов.
• Эволюционная адаптация: Столь быстрый апоптоз — это защитный механизм. Медленная реакция позволила бы повреждениям ДНК накапливаться и передаваться дочерним клеткам, что могло бы быть катастрофическим для развивающегося организма.
• Уникальный молекулярный механизм: В отличие от большинства клеток, где белок Bax находится в неактивной форме, в ЭСК он предварительно активирован. Однако клетка "паркует" активный Bax в аппарате Гольги, изолируя его.
• Принцип "старта с 80-го ярда": При обнаружении повреждения ДНК Bax быстро перемещается из аппарата Гольги в митохондрии, запуская апоптоз. Это подобно началу стометровки с 80-го ярда, что гарантирует быстрый финиш.
• Временное явление: Эта сверхчувствительность к повреждению ДНК сохраняется лишь несколько дней на ранних стадиях развития. Как только ЭСК начинают дифференцироваться в клетки-предшественники (например, будущие клетки сердца или кожи), Bax возвращается в свое обычное неактивное состояние.

Исследование подчеркивает, что, несмотря на огромный терапевтический потенциал стволовых клеток, их базовая биология изучена недостаточно.