БІОХІМІЯ І ЦИТОЛОГІЯ ТОКСИЧНИХ ДІЙ: ОГЛЯД РОЛІ АПОПТОЗУ

Анотація

Метою цього огляду є представити головні підходи у вивченні клітинних і біохімічних механізмів дії високотоксичних чинників на клітини ссавців. За даними Агенції з охорони середовища США у світі є понад 4 мільйони токсичних сполук. Якщо “екзотоксини”, включно із фармацевтичними препаратами, діють переважно внаслідок експозиції до середовища, то “ендотоксини” продукуються як відповідь тіла на дію різних стресових чинників і виявляються як радикальні чи нерадикальні активні сполуки кисню, окремі гормони (наприклад, естрадіол) і токсини, які виникають унаслідок емоційного стресу й негативних переживань. Токсини акумулюються переважно у жировій тканині тіла, проте їх також виявляють у пуповинній крові та грудному молоці. У печінці, яка є головним детоксифікаційним органом, токсини (зазвичай жиророзчинні) перетворюються ензимами цитохрому Р450 до проміжних метаболітів, які є більш водорозчинними (Фаза 1 детоксифікації). Опісля останні кон’югуються під час детоксифікаційних шляхів Фази 2 з різними хімічними групами (сульфатація, ацетилюванння, метилюванння) чи з природними сполуками (глюкуронідування чи кон’югування з глутатіоном або окремими амінокислотами, наприклад, гліцином, таурином, глутаміном, орнітином, аргініном). На завершальній стадії детоксифікації водорозчинні похідні токсинів утворюють комплекси із жовчними кислотами і видаляються з калом або потрапляють до сироватки крові й видаляються через нирки у вигляді сечі. В огляді коротко описані головні методи оцінки цитотоксичної дії окремих токсичних чинників, алкалоїдів і протипухлинних ліків. Також охарактеризовані зміни в плазматичній мембрані апоптичних клітин (утворення мембранних везикул, екстерналізація фосфатидилсерину і перерозподіл мембранних глікокон’югатів), зумовлені дією токсичних чинників. Ці зміни розпізнаються як сигнали «знайди мене», «з’їж мене» і «не їж мене», які експонуються апоптичними клітинами для фагоцитів (наприклад, макрофагів). Біохімічні механізми внутрішньоклітинного проапоптичного сигналювання (каспазний каскад, процеси, залежні від мітохондрій, розщеплення ДНК в ядрі клітини) також описані з огляду на цитотоксичні дії. Отже, якщо токсичні чинники не нейтралізуються в печінці, то вони викликають складні та багаторівневі зміни в клітинах тканин і органів, у яких задіяні апоптичні процеси на поверхні клітини, а також у мітохондріях, цитозолі та ядрі.