Как умирает клетка в ходе апоптоза – «клеточного суицида»? Происходит ли это сразу или занимает некоторое время? Что стоит за процессом умирания? Апоптоз изучен достаточно хорошо, с его помощью организм избавляется от клеток, которые ему уже не нужны по тем или иным причинам, однако существуют некоторые «белые пятна», из-за которых ученые продолжают исследовать апоптоз. Например, раковые клетки не всегда умирают и продолжают мутировать даже после получения сигнала о необходимости суицида, а при таких заболеваниях, как болезни Альцгеймера или Паркинсона, клетки погибают слишком быстро. Чтобы иметь возможность ускорить или замедлить процессы, науке необходимо полностью понимать механизм работы апоптоза.

Ученые из Стэнфордского университета (Stanford University) впервые увидели, что процесс апоптоза носит волнообразный характер, и что скорость распространения этих волн постоянна. Специалисты использовали яйцо африканской когтистой лягушки, удалив из него цитоплазму и оставив только ядро. Они поместили яйцо в трубку и запустили процесс апоптоза, отслеживая его с помощью светящихся белков, сигнализирующих о том, что клетка в данный момент умирает. Зеленый огонек двигался по трубке с постоянной скоростью около трех микрометров в минуту, отражая волну апоптоза.

Затем авторы научной работы инициировали процесс умирания клеток в неповрежденном яйце. По мере распространения апоптоза яйцо меняло цвет, также подвтерждая волнообразность процесса. Анализ показал, что в мертвых яйцах активированы каспазы, тип энзимов, которые играют ключевую роль в апоптозе. В живых яйцах эти каспазы «спали». Когда процесс умирания запускался, каспазы активировались, распространяясь и активируя другие каспазы. Такой эффект домино в итоге приводил к тому, что клетка умирала полностью.