Ишутина Наталия Александровна – доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории механизмов этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при НЗЛ
675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22
Nataliа A. Ishutina – Dr. Sc, (Biol.), Leading Research Officer at the Laboratory of Mechanisms of Etiopathogenesis and Recovery Processes of the Respiratory System at Non-Specific Lung Diseases
Kalinina str. 22, Blagoveshchensk 675000
Андриевская Ирина Анатольевна – доктор биологических наук, заведующая лаборатории механизмов этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при НЗЛ
675000, г. Благовещенск, ул. Калинина, 22
Irina A. Andrievskaya – Dr. Sc. (Biol.), Head of the Laboratory of Mechanisms of Etiopathogenesis and Recovery Processes of the Respiratory System at Non-Specific Lung Diseases
Kalinina str. 22, Blagoveshchensk 675000
В последние годы понимание механизмов, участвующих в регуляции сигнальных путей липоапоптоза, значительно расширилось. Однако многие механизмы индукции апоптоза липидами, а также молекулами, опосредующими внутриклеточные и системные сигналы, принадлежащие АФК/фермент-зависимым метаболитам фосфолипидов, до конца не ясны.
В обзоре обобщены современные представления о механизмах индукции апоптотической гибели клеток некоторыми липидными молекулами. Литературный поиск осуществляли в базе данных «PubMed», «eLIBRARY» с использованием ключевых слова: «апоптоз», «липиды», «жирные кислоты», «эйкозаноиды», «активные формы кислорода».
Дана краткая характеристика сигнальных путей апоптоза. Показана роль активных форм кислорода и зависимых от них продуктов перекисного окисления липидов в регулировании основных сигнальных путей апоптоза. Особое внимание уделено продукту метаболизма фосфолипидов – 4-гидрок-синоненалю.
Продемонстрированы про- и антиапоптотические эффекты некоторых простагландинов. Представлены аргументы, согласно которым простагландины серий J и D являются проапоптотическими в большинстве клеток, и данный эффект зависит от активации простаноидного рецептора DP2 и от снижения активности киназы AKT. Напротив, простагландины серии E и гидроксиэйкозатетраеновая кислота действуют противоположно простагландинам серии J и D, снижая уровень апоптоза за счёт активации AKT и увеличения экспрессии белка Bcl-2.
Дана оценка роли отдельных жирных кислот, участвующих в процессе инициации и трансдукции проапоптотического и антиапоптотического сигнала. Показано, что насыщенные жирные кислоты обладают максимальным повреждающим потенциалом, чем их ненасыщенные аналоги.
Глубокое понимание и расшифровка механизмов, с помощью которых липиды и их метаболиты модулируют активацию сигнальных путей запрограммированной гибели клеток, может помочь в разработке терапевтических стратегий предотвращения ряда заболеваний, связанных с нарушением регуляции апоптоза.
In recent years, the understanding of the mechanisms involved in the regulation of lipoapoptosis signaling pathways has expanded considerably. However, many mechanisms of apoptosis induction by lipids as well as molecules mediating intracellular and systemic signals belonging to AOS/enzyme-dependent phospholipid metabolites are not completely clear.
This review summarizes the current understanding of the mechanisms of apoptotic cell death induction by some lipid molecules. Literature search was performed in the database “PubMed”, “eLIBRARY” using key words: “apoptosis”, “lipids”, “fatty acids”, “eicosanoids”, “reactive oxygen species”.
A brief characterization of the signaling pathways of apoptosis is given. The role of reactive oxygen species and their dependent products of lipid peroxidation in the regulation of the main signaling pathways of apoptosis are shown. Particular attention is paid to the product of phospholipid metabolism – 4-hydroxynonenal.
Pro- and anti-apoptotic effects of some prostaglandins are demonstrated. Arguments are presented that prostaglandins of series J and D are pro-apoptotic in most cells, and this effect depends on activation of the prostanoid receptor DP2 and on reduction of AKT kinase activity. In contrast, the E-series prostaglandins and hydroxyecosatetraenoic acid act opposite to the J-series and D-series prostaglandins, reducing apoptosis by activating AKT and increasing Bcl-2 protein expression.
The role of individual fatty acids involved in the initiation and transduction of pro-apoptotic and anti-apoptotic signals is assessed. It was shown that saturated fatty acids have the maximum damaging potential than their unsaturated counterparts. An in-depth understanding and deciphering of the mechanisms by which lipids and their metabolites modulate the activation of signaling pathways of programmed cell death can help to develop therapeutic strategies to prevent a number of diseases associated with impaired regulation of apoptosis.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.