Informație

Apoptoza are loc mai mult la un anumit moment al zilei?


Sunt interesat să știu dacă apoptoza (moartea celulară programată) apare mai frecvent în timpul zilei sau în timpul nopții, de ex. dacă apoptoza este asociată cu un ritm circadian.

O simplă căutare a arătat câteva articole:

Variații diurne ale expresiei apoptozei induse de radiații

Ceasul circadian controlează apoptoza arsurilor solare și eritemul în pielea șoarecilor

Cu toate acestea, nu sunt sigur cum să interpretez acestea și aș aprecia ajutorul unui biolog. Nu am o idee foarte bună despre limitările instrumentelor noastre de investigație sau chiar dacă întrebarea mea este bine formulată. Mulțumesc!


Întrebarea dvs. este destul de bine formată, totuși tot ce pot spune până acum este: nu știu. Poate că se știe, totuși nu am găsit nicio informație despre asta în literatura de specialitate. În general, se știe puțin despre diabolica dintre ritmurile circadiene și apoptoză. Se știe că ritmurile circadiene reglează repararea daunelor ADN, așa că aș presupune că același lucru este valabil și pentru alte funcții de întreținere, cum ar fi apoptoza celulelor redundante sau deteriorate.

Nu știu ce instrumente de cercetare vă stau la dispoziție, dar dacă doriți să priviți efectul ceasului asupra semnalizării apoptozei într-un cadru simplificat, aș recomanda sincronizarea ceasului celulelor de cultură cu dexametazona (veți găsi un în literatura de specialitate) și apoi folosind citirea apoptozei la alegere pe probe din aceste celule prelevate la intervale regulate. Vă recomand să luați probe la fiecare 4 ore în decurs de 24-48 de ore. Puteți face acest lucru mai puțin obositor sincronizând loturi separate în diferite momente de timp. Ca citire pentru apoptoză, recomand activitatea Caspase-3 / -7, ideal prin Western Blot sau o analiză a activității enzimatice utilizând Ac-DEVD-AMC sau ceva similar.

Dacă doriți să aruncați o privire asupra efectului într-un model mai complex, fiziologic, va trebui să folosiți șoareci.

Sper ca te-am putut ajuta putin. Noroc!


Opusul apoptozei? Cercetările confirmă că regenerarea are loc la celulele adulte

Multă vreme, biologii au stabilit că diviziunea celulară nu are loc în celulele considerate mature. Cu alte cuvinte, celulele care au luat un rol distinct în cadrul anumitor țesuturi nu se vor despărți niciodată în două și vor muri ca răspuns la daune sau la bătrânețe, care nu vor mai fi înlocuite niciodată.

Pe de altă parte, unii oameni de știință au afirmat că diviziunea celulară în celulele mature este posibilă. Acest lucru ar avea ca rezultat o celulă matură să revină la o stare „mai tânără”, similară unei celule stem, cu capacitatea de a reveni la un ciclu regulat de creștere și diviziune. Cu toate acestea, biologia empirică sau biochimia nu au reușit să observe sau să demonstreze că acest eveniment are loc în realitate.


Reglarea apoptozei

În deceniile următoare, un număr mare de cercetători au lucrat pentru a descifra mecanismele moleculare care inițiază și execută apoptoza în timpul dezvoltării, de asemenea, au determinat rolul apoptozei în condițiile bolii (revizuit în 4,5). Două căi distincte, dar în cele din urmă convergente, inițiază apoptoza 6: calea regulată mitocondrială, intrinsecă sau cu celule B 2 (BCL-2) și calea receptorului extrinsec sau al morții (Figura 2).

Figura 2. Desen schematic simplificat al căilor apoptotice mitocondriale și a receptorilor de moarte.

MOMP, permeabilizare a membranei externe mitocondriale.

Calea mitocondrială este inițiată în timpul dezvoltării prin limitarea nivelurilor factorilor de creștere, stresul metabolic, lipsa suportului neurotrofic, lipsa fluxului sanguin sau pierderea aderenței substratului (anoikis, din greacă un + oikos, adică fără + casă) și în condiții de boală sau experimentale prin deteriorarea ADN-ului și agenți citotoxici diferiți. Răspunsul la aceşti stimuli este reglat de membrii familiei de proteine ​​BCL-2 4 . Ca răspuns la stimuli care induc moartea, membrii pro-apoptotici ai familiei (BIM, PUMA, BID, BMF, NOXA, BIK, BAD și HRK denumiți colectiv BH3 [domeniul omologiei BCL-2 3) -proteine ​​numai) inhibă anti -membrii familiei BCL-2 apoptotice (BCL-2, MCL-1, BCL-XL, BCL-W și A1/BFL-1), care în condiții de stare de echilibru păstrează efectorii pro-apoptotici, domeniul multi-BH proteinele BAX și BAK, într-o stare inactivă. În plus, unele proteine ​​numai BH3 (de exemplu, BIM și PUMA) au fost raportate că activează direct BAX și BAK 4,5 . Odată activate, BAX și BAK formează pori în membrana exterioară mitocondrială, ceea ce duce la permeabilizarea membranei externe mitocondriale (MOMP) și eliberarea citocromului C și a altor factori apoptogeni din mitocondrii în citoplasmă (Figura 2).

Citocromul C se asociază cu APAF-1 și caspaza-9 pentru a forma apoptozomul și acest lucru stimulează activarea caspazei-9, care la rândul său scindează și, prin urmare, activează caspaza-3, -6 și -7 efectoare. Aceste caspaze efectoare scindează sute de proteine ​​și în anumite cazuri activează sau inhibă proteolitic alte enzime. Aceasta include activarea endonucleazelor care determină fragmentarea ADN-ului și inhibarea flippazelor, ceea ce determină expunerea semnalelor „consumă-mă” pe membrana plasmatică. Aceste procese duc la condensarea cromatinei și împachetarea conținutului celular în corpuri apoptotice și îndepărtarea prin fagocitoză.

În calea receptorilor de moarte, apoptoza este inițiată prin legarea anumitor membri ai familiei factorului de necroză tumorală (TNF) la receptorii lor înrudiți care aparțin familiei receptorilor TNF (TNFR) (în special, legarea ligandului FAS [FASL] la receptorul său FAS). Acest lucru poate seta două serii diferite de evenimente: dacă este disponibil, este activat pro-caspase-8, care activează direct efectorul caspase-3, -6 și -7. Proteina BID numai pro-apoptotică BH3, după conversia proteolitică în tBID, poate activa și calea apoptotică mitocondrială dependentă de BAX / BAK pentru a amplifica astfel cascada apoptotică (Figura 2). Dacă caspaza-8 este absentă sau inhibată (de exemplu, de inhibitori virali ai acestei proteaze, cum ar fi vFLIP), o altă formă de moarte celulară reglată, denumită necroptoză 7, poate fi inițiată prin intermediul serinei / treoninei-protein kinazei 1 care interacționează cu receptorul ( RIPK1), RIPK3 și pseudokinază asemănătoare domeniului de linie kinază mixtă (MLKL) (Figura 2). Aceste destinații alternative după activarea FAS sau a anumitor alți receptori de suprafață (de exemplu, TNFR1) duc la moarte celulară apoptotică sau necroptotică cu morfologii histologice discernabile (Figura 1). Forma de moarte celulară raportată că are loc în timpul dezvoltării embrionare seamănă cu moartea celulară apoptotică. Pe baza studiilor histologice, moartea celulelor necroptotice, dacă ar avea loc în timpul dezvoltării, nu ar fi obișnuită.

În secțiunea următoare, vom rezuma rolurile propuse inițial ale morții celulelor apoptotice în timpul dezvoltării și studii funcționale detaliate mai recente care au identificat gambitul mult mai restrâns al proceselor care depind în mod critic de apoptoza dezvoltării. În concluzie, propunem de ce apoptoza de dezvoltare apare în multe țesuturi, aparent fără a fi esențială.


Apoptoza apare mai mult la un anumit moment al zilei? - Biologie

Ați solicitat o traducere automată a conținutului selectat din bazele noastre de date. Această funcționalitate este furnizată numai pentru confortul dumneavoastră și nu are în nici un fel menită să înlocuiască traducerea umană. Nici BioOne, nici proprietarii și editorii conținutului nu fac, și declin în mod explicit, nicio declarație sau garanție expresă sau implicită de orice fel, inclusiv, fără limitare, reprezentări și garanții cu privire la funcționalitatea caracteristicii de traducere sau la acuratețea sau completitudinea traducerile.

Traducerile nu sunt păstrate în sistemul nostru. Utilizarea de către dvs. a acestei caracteristici și a traducerilor este supusă tuturor restricțiilor de utilizare conținute în Termenii și condițiile de utilizare ale site-ului web BioOne.

Creșterea apoptozei care apare în timpul primului val de spermatogeneză este specifică etapei și afectează în principal spermatocitele midpachitene la șobolan Testicul

Kirsi Jahnukainen, 1,2, * Dionisios Chrysis, 1 Mi Hou, 1 Martti Parvinen, 3 Staffan Eksborg, 4 Olle Söder 1

1 Unitate de Endocrinologie Pediatrică, Departamentul Sănătății Femeii și Copilului, Institutul Karolinska și Hospit
2 cDepartamentul de Pediatrie, Universitatea din Turku, FIN-20520 Turku, Finlanda
3 dDepartamentul de Anatomie, Universitatea din Turku, FIN-20520 Turku, Finlanda
4 bKarolinska Pharmacy, Institutul și Spitalul Karolinska, SE-171 76 Stockholm, Suedia

* Corespondență: Kirsi Jahnukainen, Departamentul de Pediatrie, Universitatea din Turku, FIN-20520 Turku, Finlanda. Fax: 358 2 313 1460 [email protected]

Include PDF și HTML, atunci când sunt disponibile

Acest articol este disponibil numai pentru abonați.
Nu este disponibil pentru vânzare individuală.

Apoptoza fiziologică care apare în testicul imatur pare a fi necesară pentru maturizarea acestui țesut. Astfel, inhibarea undei apoptotice timpurii asociate cu prima rundă de spermatogeneză este urmată de acumularea de spermatogonie și infertilitate mai târziu în viață. Pentru a identifica tipurile de celule care suferă apoptoză la testicul imatur de șobolan și pentru a caracteriza relația dintre această apoptoză și progresia primului val de spermatogeneză, au fost examinate segmente viabile secvențiale de tubuli seminiferi de la șobolani de 8, 18 și 26 de zile. sub microscop cu contrast de fază. O observație nouă a fost existența unei specificități de etapă pronunțate în timpul vârfului apoptozei la vârstele postnatale foarte timpurii de 18 și 26 de zile. Creșterea apoptozei spermatocitelor pahitene în stadiile VII-VIII a fost caracteristica majoră care a distins spermatogeneza imatură de procesul adult corespunzător. Frecvența apoptozei în spermatogonia de tip A în stadiile imature IX-I a fost, de asemenea, crescută în comparație cu stadiile corespunzătoare de maturitate. Vârful apoptozei legat de vârstă a fost mediat de caspaza 3, în plus, expresia dependentă de stadiu a lui Bax în spermatocitele midpachyten a fost observată în testiculul vechi de 18 și 26 de zile. Aceste observații sugerează că această apoptoză crescută reglată de Bax, caspază 3, a spermatocitelor midpachitene în timpul primului val de spermatogeneză imatură reprezintă o diferență majoră în comparație cu apoptoza care apare la nivelul testiculului matur și poate juca un rol regulator important în stabilirea spermatogeneza în testicul de șobolan.

Kirsi Jahnukainen, Dionisios Chrysis, Mi Hou, Martti Parvinen, Staffan Eksborg și Olle S & # 246der "Apoptoza crescută care apare în timpul primului val de spermatogeneză este specifică etapei și afectează în primul rând spermatocitele midpachitene la șobolan Testicul", Biologia reproducerii 70 2), 290-296, (1 februarie 2004). https://doi.org/10.1095/biolreprod.103.018390

Primit: 17 aprilie 2003 Acceptat: 1 septembrie 2003 Publicat: 1 februarie 2004

Acest articol este disponibil numai pentru abonați.
Nu este disponibil pentru vânzare individuală.


Note de subsol

Acest articol face parte dintr-o colecție de subiecte despre sistemele model în descoperirea medicamentelor: de la bancă la pacient. Vedeți articolele conexe din această colecție la https://dmm.biologists.org/collection/drugdiscovery

Scott este investigator principal la Centrul de Cancer Memorial Sloan-Kettering (MSKCC) și la Institutul Medical Howard Hughes. El este, de asemenea, membru și președinte al programului de biologie și genetică a cancerului la MSKCC, președinte al Centrului de Cercetare a Cancerului Geoffrey Beene și profesor la Școala de Științe Medicale Weill Cornell. e-mail: [email protected]


Implicarea în boli

Căi apoptotice defecte

Multe tipuri diferite de căi apoptotice conțin o multitudine de componente biochimice diferite, multe dintre ele neînțelese încă. [5] Deoarece o cale este mai mult sau mai puțin secvențială în natură, este o victimă a cauzalității, eliminarea sau modificarea unei componente duce la un efect în alta. Într-un organism viu, acest lucru poate avea efecte dezastruoase, adesea sub formă de boală sau tulburare. O discuție cu privire la fiecare boală cauzată de modificarea diferitelor căi apoptotice ar fi impracticabilă, dar conceptul care stă la baza fiecăruia este același: funcționarea normală a căii a fost întreruptă în așa fel încât să afecteze capacitatea celulei de a suferi apoptoza normala. Acest lucru are ca rezultat o celulă care trăiește după „data limită de utilizare” și este capabilă să reproducă și să transmită orice mașină defectă la descendenții săi, crescând probabilitatea ca celula să devină canceroasă sau bolnavă.

Un exemplu descris recent al acestui concept în acțiune poate fi văzut în dezvoltarea unui cancer pulmonar numit NCI-H460. [30] Inhibitor legat de X al proteinei apoptozei (XIAP) este supraexprimat în celulele liniei celulare H460. XIAP-urile se leagă la forma procesată a caspazei-9 și suprimă activitatea citocromului c activator apoptotic, prin urmare supraexprimarea duce la o scădere a cantității de agoniști pro-apoptotici. În consecință, echilibrul efectorilor anti-apoptotici și pro-apoptotici este supărat în favoarea celor dintâi, iar celulele deteriorate continuă să se replice în ciuda faptului că sunt îndreptate spre moarte.

P53 dezlegare

Proteina p53 supresoare de tumori se acumulează atunci când ADN-ul este deteriorat din cauza unui lanț de reacții biochimice. O parte din această cale include interferonul-alfa și interferonul-beta, care induc transcrierea p53 genei și au ca rezultat creșterea nivelului proteinei p53 și creșterea apoptozei celulelor canceroase. [31] p53 împiedică replicarea celulei prin oprirea ciclului celular la G1, sau interfază, pentru a da celulei timp de reparație, cu toate acestea va induce apoptoza dacă daunele sunt extinse și eforturile de reparare eșuează. Orice perturbare a reglementării p53 sau genele interferonului vor avea ca rezultat apoptoza afectată și posibila formare a tumorilor.

Progresia HIV

Progresia virusului imunodeficienței umane (HIV) către SIDA se datorează în primul rând epuizării limfocitelor T-helper CD4 +, ceea ce duce la un sistem imunitar compromis. Unul dintre mecanismele prin care celulele T-helper sunt epuizate este apoptoza, care poate fi produsul final al mai multor căi biochimice: [32]

  1. Enzimele HIV inactivează anti-apoptoticele Bcl-2 și simultan activează pro-apoptotic procaspaza-8. Acest lucru nu provoacă în mod direct moartea celulei, dar primește celula pentru apoptoză în cazul în care se primește semnalul corespunzător.
  2. Produsele HIV pot crește nivelurile de proteine ​​celulare care au un efect de promovare asupra apoptozei mediată de Fas.
  3. Proteinele HIV scad cantitatea de marker glicoproteic CD4 prezent pe membrana celulară.
  4. Particulele virale eliberate și proteinele prezente în lichidul extracelular sunt capabile să inducă apoptoza în celulele T-helper "din apropiere".
  5. HIV scade producția de molecule implicate în marcarea celulei pentru apoptoză, dând virusului timp să se replice și să continue să elibereze agenți apoptotici și virioni în țesutul din jur.
  6. Celula CD4 + infectată poate primi, de asemenea, semnalul de moarte de la o celulă T citotoxică, ducând la apoptoză.

Pe lângă apoptoză, celulele infectate pot muri și ca o consecință directă a infecției virale.

Infectie virala

Virușii pot declanșa apoptoza celulelor infectate printr-o serie de mecanisme, inclusiv:

  • Legarea receptorului.
  • Activarea protein kinazei R (PKR).
  • Interacțiunea cu p53.
  • Exprimarea proteinelor virale cuplate cu proteinele MHC pe suprafața celulei infectate, permițând recunoașterea de către celulele sistemului imunitar (cum ar fi celulele Natural Killer și celulele T citotoxice) care apoi induc celulele infectate să sufere apoptoză. [33]

Majoritatea virușilor codifică proteine ​​care pot inhiba apoptoza. [34] Mai mulți viruși codifică omologii virali ai Bcl-2. Acești omologi pot inhiba proteinele pro-apoptotice, cum ar fi BAX și BAK, care sunt esențiale pentru activarea apoptozei. Exemple de proteine ​​virale Bcl-2 includ proteina BHRF1 a virusului Epstein-Barr și proteina adenovirus E1B 19K. [35] Unii viruși exprimă inhibitori ai caspazei care inhibă activitatea caspazei și un exemplu este proteina CrmA a virusurilor cowpox. În timp ce o serie de viruși pot bloca efectele TNF și Fas. De exemplu, proteina M-T2 a virusurilor mixomului poate lega TNF împiedicându-l să se lege de receptorul TNF și să inducă un răspuns. [36] În plus, mulți virusuri exprimă inhibitori p53 care pot lega p53 și inhiba activitatea sa de transactivare transcripțională. În consecință, p53 nu poate induce apoptoza, deoarece nu poate induce expresia proteinelor pro-apoptotice. Proteina adenovirus E1B-55K și proteina HBx a virusului hepatitei B sunt exemple de proteine ​​virale care pot îndeplini o astfel de funcție. [37]

Interesant este că virusurile pot rămâne intacte din cauza apoptozei, în special în ultimele etape ale infecției. Acestea pot fi exportate în corpuri apoptotice care se ciupesc de pe suprafața celulei pe moarte și faptul că sunt înghițite de fagocite împiedică inițierea unui răspuns al gazdei. Acest lucru favorizează răspândirea virusului. [36]


Chiarugi, A. și M. A. Moskowitz. 2002 . PARP-1 - Un autor al morții celulare apoptotice? Ştiinţă 297,200– 201.

Hengartner, M.O. 2000. Biochimia apoptozei. Natură 407,770– 776.

Leist, M. și M. Jaattela. 2001 . Patru morți și o înmormântare: de la caspaze la mecanisme alternative. Natura Rev. . 2,589– 598.

Mariani, A.R., Columbaro, M., Zauli, G., Zamai, L., Luchetti, F., Gobbi, P., Ghibellini, D., Falcieri, E. și M. Vitale. 1999. Susceptibilitatea legată de linie a liniilor de celule hemopoietice umane la apoptoză. Anat. Rec . 254,1– 6.

Martins, LM, Kottke, T., Mesner, PW, Basi, GS, Sinha, S., Frigon, N., Jr., Tatar, E., Tung, JS, Bryant, K., Takahashi, A., Svingen , PA, Madden, BJ, McCormick, DJ, Earnshaw, WC și SH Kaufmann. 1997 . Activarea interleukinei-1 multipleβ convertirea omologilor enzimatici în citosoli și nuclei de celule HL-60 în timpul apoptozei induse de etopozide. J. Biol. Chem . 272(11),7421– 7430.

Meng, X.W., Fraser, M.J., Feller, J.M. și J.B. Ziegler. 2000. Căi dependente de caspază-3 și caspază-3 independente care duc la fragmentarea ADN-ului cromatinei în celulele HL-60. Apoptoza 5,61– 67.

Smyth, P.G., Berman, S.A. și S. Bursztajn. 2002 . Markeri ai apoptozei: metode pentru elucidarea mecanismului morții celulelor apoptotice din sistemul nervos. BioTehnici 322,648– 665.

Studzinski, G.P. 1999. Prezentare generală a apoptozei. În Apoptoza: o abordare practică , ed. G.P. Studzinski, New York: Oxford University Press, 1–17.


Evaluarea calității embrionilor prin senescență și markeri de apoptoză

Până în prezent, cea mai utilizată metodă de selectare a embrionilor IVP pentru transfer este o evaluare morfologică prin microscopie standard. Cu toate acestea, chiar și atunci când este efectuat de embriologi experimentați, acesta nu reflectă complet competența embrionară. Fragmentarea citoplasmatică și eșecul citokinezei, adesea observate la embrionii IVP (Mateusen et al., 2005), pot fi estimate prin evaluare morfologică pentru a evalua viabilitatea embrionului, deși rezultatul poate fi imprecis și subiectiv, în funcție de criteriile evaluatorului. . Prin urmare, utilizarea markerilor alternativi ar putea îmbunătăți selecția de embrioni mai competenți. Fragmentarea a fost asociată cu inducerea apoptozei și poate duce la o reducere a viabilității embrionilor dacă este prezentă într-un grad înalt (Jurisicova și colab., 1996). Cu toate acestea, deși evaluarea apoptozei a fost sugerată ca o tehnică suplimentară pentru a evalua calitatea și viabilitatea embrionului (Pomar și colab., 2005), activarea apoptozei s-ar putea întâmpla în embrion ca un mecanism fiziologic de menținere a echilibrului între proliferarea celulară și moarte, indiferent a deteriorării externe sau a calității inițiale a ovocitelor (Bakri și colab., 2016). În opinia autorilor, sistemele actuale de evaluare a apoptozei sunt relative și invazive. Prin urmare, din cauza varietății mari de sisteme de producție de embrioni disponibile, măsurarea unui nivel critic de apoptoză capabil să declanșeze stoparea dezvoltării nu este încă posibilă, deși ar fi un test extrem de dorit pentru a analiza calitatea embrionară. Comparație între sistemele de cultură a embrionilor și in vivo modelele este referința utilizată în practică. Mai mult, embrionul timpuriu al mamiferelor este capabil să facă față unor situații adverse de mediu (Laguna-Barraza și colab., 2012 Eckert și colab., 2015 Fleming și colab., 2015 Hansen și colab., 2016) fără dovezi clare măsurabile. a rezilienței embrionare. Astfel, o analiză adecvată a eficienței mecanismelor embrionare & # x201Crepair & # x201D (adică evaluarea încrezătoare a calității embrionare) ar solicita stabilirea sarcinii și progresia până la naștere, ceea ce face ca astfel de experimente să fie extrem de costisitoare sau, în majoritatea cazurilor, direct inabordabile.

În prezent, apoptoza poate fi analizată prin diferite tehnici, diferențându-le pe cele bazate pe analize biochimice, fiind cele mai utilizate teste de reacție cometă și TUNEL și colorarea anexinei V și cele bazate pe analiza genelor și proteinelor implicate în căile de apoptoză. Testul cometei este o tehnică sensibilă pentru a detecta deteriorarea ADN-ului, utilizată în numeroase tipuri de celule eucariote și aplicată în mod obișnuit în studiile de toxicitate genetică. Se bazează pe migrarea electroforezei fragmentelor de ADN denaturat și vizualizarea prin fluorescență a formei asemănătoare unei comete care produce ADN-ul fragmentat (Kucharova și colab., 2019). Cometa este utilizată pentru a detecta prezența apoptozei prin vizualizarea cometei care conține fragmente de ADN rupte, dar nivelul de apoptoză este dificil de cuantificat. Deși în domeniul reproducerii, această tehnică este folosită în principal pentru a evalua calitatea spermei și uneori în ovocite (Chang et al., 2019 Haddock et al., 2020), ea a fost, de asemenea, adaptată pentru a studia embrionii timpurii, chiar dacă numărul de studii sunt foarte limitate și cuprind specii diferite. Una dintre aplicațiile sale este evaluarea persistenței daunelor induse de celulele germinale materne la embrioni timpurii (Rolland și colab., 2017). Cu toate acestea, o limitare importantă a acestei tehnici este aceea că nu poate distinge între fragmentarea ADN-ului provenită din dezintegrarea corpului polar (Tatemoto și colab., 2000) și fragmentarea ADN indusă prin apoptoză în celulele embrionare (Fabian și colab., 2003). Mai mult, testul convențional al cometei nu poate distinge între apoptoză și necroză, necesitând tehnici suplimentare pentru a discrimina între ele (Morley și colab., 2006).

Testul TUNEL recunoaște ADN-ul fragmentat, eveniment care are loc în etapa ulterioară a procesului apoptotic. Această tehnică este utilizată pe scară largă în studii pentru evaluarea calității embrionilor și a relevat diferențe în apariția apoptozei între in vitro- și in vivo-produs embrioni de bovine (Gjorret et al., 2003). Sudano și colab. (2014) au raportat o corelație a nivelurilor de apoptoză cuantificate de TUNEL între embrionii de bovine proaspeți și supraviețuirea post-vitrificare, care este, de asemenea, utilizat ca predictor al calității embrionului. În acest context, incidența apoptozei a fost, de asemenea, analizată pentru a compara formulările mediului de cultură și condițiile IVC, oferind informații despre starea embrionului. Astfel, tensiunea ridicată a oxigenului și FCS în cultură cresc ratele de apoptoză la embrioni (He și colab., 2020). Efectul FCS este dependent de doză, iar dozele foarte mici de ser (0,1% FCS) nu sunt pro-apoptotice, deși calitatea și competența embrionare sunt reduse (Murillo et al., 2017 Gomez et al., 2020).

Condițiile suboptime din timpul ART-urilor supun embrionilor stres chimic și fizic, declanșând apoptoza și compromitând integritatea embrionului sau ducând la efecte dăunătoare pe termen lung (Ramos-Ibeas și colab., 2019). Embrionii de cabaline, porcine, ovine, caprine și bovine IVP prezintă o incidență mai mare a apoptozei cuantificate TUNEL decât a lor in vivo omologii (Pomar et al., 2005). Cu toate acestea, deși TUNEL este o metodă frecvent utilizată pentru detectarea apoptozei, specificitatea acestuia este scăzută, deoarece testul etichetează toate extremitățile 3 / hidroxil libere din ADN, care sunt, de asemenea, detectate în timpul necrozei, reparării ADN-ului, deteriorării mecanice și chiar transcrierii genelor active. Astfel, colorarea TUNEL ar detecta orice tip de deteriorare a ADN-ului și ar trebui utilizată în combinație cu alte teste specifice apoptozei (Loo, 2011) sau analizând caracteristicile morfologice ale apoptozei și necrozei observate în celulele țintă (Rodriguez și colab., 2006) .

O altă tehnică utilizată în mod obișnuit pentru evaluarea apoptozei în cadrul IVP este colorarea anexinei V, care permite detectarea fosfatidilserinei (PS) pe suprafața bistratului lipidic membranar. Externalizarea PS este unul dintre cele mai timpurii evenimente din calea apoptozei. Colorarea anexinei V a fost observată la toți embrionii umani arestați din stadiul de 2 celule până la morula necompactată, în timp ce doar 30% dintre acești embrioni au fost TUNEL-pozitivi (Levy și colab., 1998), precum și în 1-celulă la 9 -embrioni fragmentati celulari (Liu et al., 2000). Prezența PS pe prospectul exterior al stratului lipidic membranar al unei celule este cel mai timpuriu eveniment al procesului de apoptoză. În celulele sănătoase, PS se găsește exclusiv pe stratul interior al celulei membranare (Hanshaw și colab., 2005). Externalizarea PS a fost observată de Levy et al. (1998) și Mateusen și colab. (2005) în toate etapele embrionului preimplantator apoptotic (embrion cu 2 stele celulare până la stadiul de blastocist). Există trei explicații posibile pentru aceste rezultate: (1) Anexina V permite detectarea celulelor apoptotice la embrionii arestați mai devreme decât utilizarea TUNEL (2) Anexina V ar putea fi, de asemenea, etichetarea celulelor senescente în stadiul târziu în embrionii arestați, care arată depolarizarea mitocondrială prin ROS, un eveniment care poate preceda apoptoza (Wang et al., 2016) și (3) Celulele necrotice pot prezenta anexină V (Crowley și colab., 2016). Prin urmare, așa cum este recomandat pentru TUNEL, detectarea anexinei V trebuie combinată cu alte teste specifice apoptozei sau studii de morfologie apoptotică.

Expresie crescută a genelor pro-apoptotice BAX și CASPASE-3 este asociat cu embrioni bovini cu celule IVP 2 & # x20134 cu morfologie slabă (Melka și colab., 2010). În același mod, gena anti-apoptotică BCL2 creșteri ale embrionilor bovini cu o bună calitate morfologică (Yang și Rajamahendran, 2002) și în blastocistii de șoarece ne fragmentați (Exley și colab., 1999). Prin urmare, raportul dintre BAX pro-apoptotic și BCL2 anti-apoptotic este utilizat pentru a determina calitatea embrionului și markerul diferențelor dintre IVP și in vivo embrioni colectați. Acest lucru apare la bovine (Gutierrez-Adan și colab., 2004) și la oameni (Metcalfe și colab., 2004).

MicroARN-urile (miARN-urile) sunt regulatori cheie ai expresiei genelor prin modificări post-transcripționale și post-translaționale ale ARNm. Blastocistele de mamifere eliberează miARN prin exozomi și corpuri apoptotice în mediul de cultură embrionar uzat. Recent, a fost propusă o nouă abordare pentru studierea apoptozei prin miARN în mediul de cultură uzat al blastocisturilor cultivate individual. În acest studiu, nivelurile de miR-294 din mediul de cultură uzat au fost corelate direct cu apoptoza la embrionii de șoarece. Deși rolul biologic al miR-294 rămâne necunoscut, două ipoteze ar putea explica aceste rezultate. Unul este că nivelurile ridicate de miR-294 sunt implicate în suprimarea inhibitorului apoptozei BCL2, care în ultimul termen acționează promovând apoptoza deși nu BCL2 expresia ar putea fi detectată în acest studiu, astfel încât această ipoteză nu a putut fi confirmată. Cealaltă posibilitate este că apoptoza declanșează eliberarea miR-294, care a fost confirmată prin expunerea embrionilor la radiații ultraviolete (Makri și colab., 2020). La embrionii bovini, nivelurile ridicate de miR-30c au fost asociate cu apoptoza crescută și cu rate reduse de dezvoltare (Lin și colab., 2019). miR-30c, ca membru al familiei miR-30, reglează expresia p53 și apoptoza celulară (Li și colab., 2010) și reglează în jos kinaza dependentă de ciclină 12 (CDK12) și genele de răspuns la deteriorarea ADN-ului (DDR), care pot avea un impact asupra progresiei ciclului celular. miR-30c este foarte conservat între specii, iar la om, nivelurile miR-30c cresc în mediul de cultură uzat al acelor embrioni care se vor implanta cu succes (Capalbo și colab., 2016). Astfel, miARN-urile secretate în mediul de cultură sunt potențiali biomarkeri ai apoptozei și viabilității embrionului, deși funcțiile lor biologice rămân necunoscute sau slab studiate. Analiza compușilor secretați sau preluați din mediul de cultură de către embrioni, cum ar fi metaboliții și ARN-urile necodificatoare, este avantajoasă și neinvazivă. În schimb, analiza expresiei genelor, testul TUNEL și colorarea anexinei V sunt tehnici invazive care necesită biopsie sau distrugerea embrionului. Biopsia poate fi dăunătoare pentru embrion și poate duce, de asemenea, la fals negative, eliminând embrionii cu potențial real de sarcină.

Există încă controverse între asocierea apoptozei și viabilității embrionilor (Haouzi și Hamamah, 2009), după cum arată indicii apoptotici similari găsiți de TUNEL între cei arestați în dezvoltare in vivo embrioni bovini, morule fragmentate și morule ne-fragmentate (Ikeda și colab., 2006). Rezultate similare au fost raportate la speciile umane de către TUNEL și Annexin V (Antczak și Van Blerkom, 1999). Aceste rezultate sugerează că un proces alternativ s-ar putea desfășura în embrionii de calitate slabă în aceste etape, ceea ce provoacă stoparea dezvoltării și nu poate fi detectat cu testul TUNEL, cum ar fi senescența celulară.

Senescența embrionară ar putea sta la baza frecvenței ridicate a eșecului precoce de dezvoltare asociată cu condiții de cultură sub-optime (Betts și King, 2001). Markeri de senescență și # x03B2-galactozidază, H2A.X fosforilat și p21 (Cdkn1a) ARNm sunt mai abundenți în IVP la șoarece decât in vivo blastocisti. Cu toate acestea, expresia lor a fost redusă atunci când embrionii au fost cultivați la o tensiune scăzută de oxigen (5%), indicând o senescență indusă de stres asociată cu in vitro condiții (Meuter și colab., 2014). Un alt marker al senescenței embrionare ar putea fi lungimea telomerilor în ovocit, care este corelată negativ cu fragmentarea embrionilor umani din ziua 3 (Keefe și colab., 2005). Cu toate acestea, utilizarea unor astfel de markeri de senescență implică biopsie embrionară sau distrugere pentru a efectua fluorescență In Situ Hibridizare (FISH), analiza expresiei genelor sau colorarea embrionilor. Prin urmare, sunt încă necesari markeri noi și metode neinvazive pentru a prezice senescența embrionară.


Referințe

Rathmell, J. C. și Thompson, C. B. Căi de apoptoză în dezvoltarea limfocitelor, homeostaziei și bolii. Celula 109, S97 – S107 (2002).

Sedger, L. M. şi colab. Boala limfoproliferativă extremă și trombocitopenia autoimună fatală la șoarecii cu deficiență FasL și TRAIL. Sânge 115, 3258–3268 (2010).

Lamhamedi-Cherradi, S. E., Zheng, S. J., Maguschak, K. A., Peschon, J. & amp Chen, Y. H. Apoptoza timocitară defectă și boli autoimune accelerate la șoareci TRAIL - / -. Nat. Imunol. 4, 255–260 (2003).

Su, J. H., Deng, G. & Cotman, C. W. Expresia proteinei Bax este crescută în creierul Alzheimer: corelații cu deteriorarea ADN-ului, expresia Bcl-2 și patologia creierului. J. Neuropatol. Exp. Neurol. 56, 86–93 (1997).

Lu, T. și colab. REST și rezistență la stres în timpul îmbătrânirii și al bolii Alzheimer. Natură 507, 448–454 (2014).

Paulino, A. C., Constine, L. S., Rubin, P. & Williams, J. P. Dezvoltarea normală a țesuturilor, homeostazia, senescența și sensibilitatea la leziunile radiațiilor pe întregul spectru de vârstă. Semin. Radiat. Oncol. 20, 12–20 (2010).

Nakaya, K. și colab. Sensibilitatea la apoptoza indusă de radiații și pierderea neuronilor scade rapid în neocortexul de șoarece postnatal. Int. J. Radiat. Biol. 81, 545–554 (2005).

Lipshultz, S. E., Cochran, T. R., Franco, V. I. și Miller, T. L. Cardiotoxicitate legată de tratament la supraviețuitorii cancerului infantil. Nat. Pr. Clin. Oncol. 10, 697–710 (2013).

Honarpour, N., Gilbert, S. L., Lahn, B. T., Wang, X. & amp Herz, J. Apaf-1 deficit și defecte de închidere a tubului neural se găsesc la șoareci de ceață. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 98, 9683–9687 (2001).

Ke, F. F. S. şi colab. Embriogeneza și viața adultă în absența efectorilor intrinseci de apoptoză BAX, BAK și BOK. Celula 173, 1217–1230 (2018). Acest studiu evidențiază importanța apoptozei în dezvoltarea mamiferelor, dar arată, de asemenea, că un șoarece viabil se poate naște în absența apoptozei intrinseci.

Knudson, C. M., Tung, K. S., Tourtellotte, W. G. & amp Brown, G. a & amp Korsmeyer, S. J. Șoareci cu deficit de Bax, cu hiperplazie limfoidă și moarte cu celule germinale masculine. Ştiinţă 270, 96–99 (1995).

Eischen, C. M., Roussel, M. F., Korsmeyer, S. J. & amp Cleveland, J. L. Pierderea Bax afectează apoptoza indusă de Myc și ocolește selecția mutațiilor p53 în timpul limfomagenezei mediate de Myc. Mol. Celulă. Biol. 21, 7653–7662 (2001).

Luke, J. J., Van De Wetering, C. I. & amp Knudson, C. M. Dezvoltarea limfomului la șoarecii transgenici Bax este inhibată de Bcl-2 și asociată cu instabilitatea cromozomială. Celula moarte diferă. 10, 740–748 (2003).

Los, M. și colab. Cerința unei proteaze ICE / CED-3 pentru apoptoza mediată Fas / APO-1. Natură 375, 81–83 (1995).

Miura, M., Zhu, H., Rotello, R., Hartwieg, E. A. & Yuan, J. Induction of apoptosis in fibroblasts by IL-1 beta-converting enzyme, a mammalian homolog of the C. elegans cell death gene ced-3. Celula 75, 653–660 (1993).

Sabbatini, P., Han, J., Chiou, S. K., Nicholson, D. W. & White, E. Interleukin 1 beta converting enzyme-like proteases are essential for p53-mediated transcriptionally dependent apoptosis. Cell Growth Differ. 8, 643–653 (1997).

Galluzzi, L. et al. Molecular mechanisms of cell death: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2018. Cell Death Differ. 25, 486–541 (2018). This is a comprehensive overview and comparison of cell death modalities.

Cotter, T. G. Apoptosis and cancer: the genesis of a research field therapy. Nat. Pr. Rac 9, 501–507 (2009).

Fuchs, Y. & Steller, H. Programmed cell death in animal development and disease. Celula 147, 742–758 (2011).

Letai, A. et al. Distinct BH3 domains either sensitize or activate mitochondrial apoptosis, serving as prototype cancer therapeutics. Celula cancerului 2, 183–192 (2002).

Maas, C. et al. Smac/DIABLO release from mitochondria and XIAP inhibition are essential to limit clonogenicity of Type I tumor cells after TRAIL receptor stimulation. Cell Death Differ. 17, 1613–1623 (2010).

Brunet, C. L. et al. Commitment to cell death measured by loss of clonogenicity is separable from the appearance of apoptotic markers. Cell Death Differ. 5, 107–115 (1998).

Marsden, V. S. et al. Apoptosis initiated by Bcl-2-regulated caspase activation independently of the cytochrome c/Apaf-1/caspase-9 apoptosome. Natură 419, 6–9 (2002).

Tait, S. W. G. & Green, D. R. Mitochondrial regulation of cell death. Cold Spring Harb. Perspectivă. Biol. 5, a008706 (2013).

Tait, S. W. G. et al. Resistance to caspase-independent cell death requires persistence of intact mitochondria. Dev. Celula 18, 802–813 (2010).

Ichim, G. et al. Limited mitochondrial permeabilization causes DNA damage and genomic instability in the absence of cell death. Mol. Celula 57, 860–872 (2015).

Liu, X. et al. Caspase-3 promotes genetic instability and carcinogenesis. Mol. Celula 58, 1–13 (2015).

White, M. J. et al. Apoptotic caspases suppress mtDNA-induced STING-mediated type i IFN production. Celula 159, 1549–1562 (2014).

McArthur, K. et al. BAK/BAX macropores facilitate mitochondrial herniation and mtDNA efflux during apoptosis. Ştiinţă 359, eaao6047 (2018).

Riley, J. et al. Activated BAX/BAK enable mitochondrial inner membrane permeabilisation and mtDNA release during cell death. Preprint at https://www.biorxiv.org/content/early/2018/02/26/272104 (2018). References 29 and 30 describe the role of BAX/BAK pores in the transfer of mitochondrial DNA into the cytoplasm, where it can activate pro-inflammatory responses.

Vanpouille-Box, C., Demaria, S., Formenti, S. C. & Galluzzi, L. Cytosolic DNA sensing in organismal tumor control. Celula cancerului 34, 361–378 (2018).

West, A. P. & Shadel, G. S. Mitochondrial DNA in innate immune responses and inflammatory pathology. Nat. Pr. Immunol. 17, 363–375 (2017).

Czabotar, P. E., Lessene, G., Strasser, A. & Adams, J. M. Control of apoptosis by the BCL-2 protein family: implications for physiology and therapy. Nat. Pr. Mol. Celulă. Biol. 15, 49–63 (2013).

Czabotar, P. E. et al. Bax crystal structures reveal how BH3 domains activate Bax and nucleate its oligomerization to induce apoptosis. Celula 152, 519–531 (2013). This study demonstrates that BAX is activated by a pro-apoptotic peptide to unify competing models of activation.

Kim, H. et al. Hierarchical regulation of mitochondrion-dependent apoptosis by BCL-2 subfamilies. Nat. Cell Biol. 8, 1348–1358 (2006).

Leshchiner, E. S., Braun, C. R., Bird, G. H. & Walensky, L. D. Direct activation of full-length proapoptotic BAK. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 110, E986–E995 (2013).

Wei, M. et al. tBID, a membrane-targeted death ligand, oligomerizes BAK to release cytochrome c. Genes Dev. 14, 2060–2071 (2000).

Dai, H., Pang, Y.-P., Ramirez-Alvarado, M. & Kaufmann, S. H. Evaluation of the BH3-only protein Puma as a direct Bak activator. J. Biol. Chim. 289, 89–99 (2013).

Glab, J. A., Mbogo, G. W. & Puthalakath, H. BH3-only proteins in health and disease. Int. Rev. Cell Mol. Biol. 328, 163–196 (2017).

Sarosiek, K. A. et al. BID preferentially activates BAK while BIM preferentially activates BAX, affecting chemotherapy response. Mol. Celula 51, 751–765 (2013).

Kuwana, T. et al. BH3 domains of BH3-only proteins differentially regulate Bax-mediated mitochondrial membrane permeabilization both directly and indirectly. Mol. Celula 17, 525–535 (2005).

Uren, R. T. et al. Mitochondrial permeabilization relies on BH3 ligands engaging multiple prosurvival Bcl-2 relatives, not Bak. J. Cell Biol. 177, 277–287 (2007).

Certo, M. et al. Mitochondria primed by death signals determine cellular addiction to antiapoptotic BCL-2 family members. Celula cancerului 9, 351–365 (2006).

Opferman, J. T. et al. Development and maintenance of B and T lymphocytes requires antiapoptotic MCL-1. Natură 426, 570–574 (2003).

Sarosiek, K. A. et al. Developmental regulation of mitochondrial apoptosis by c-Myc governs age- and tissue-specific sensitivity to cancer therapeutics. Celula cancerului 31, 142–156 (2017). This paper provides a demonstration that apoptotic priming, which is dynamically and differently regulated across healthy tissues, is important for cellular sensitivity to damage or stress.

Moldoveanu, T. et al. BID-induced structural changes in BAK promote apoptosis. Nat. Struct. Mol. Biol. 20, 589–597 (2013).

O’Neill, K. L., Huang, K., Zhang, J., Chen, Y. & Luo, X. Inactivation of prosurvival Bcl-2 proteins activates Bax/Bak through the outer mitochondrial membrane. Genes Dev. 30, 973–988 (2016).

Eriksson, D. & Stigbrand, T. Radiation-induced cell death mechanisms. Tumour Biol. 31, 363–372 (2010).

Kaufmann, S. H. & Earnshaw, W. C. Induction of apoptosis by cancer chemotherapy. Exp. Cell Res. 256, 42–49 (2000).

Corazzari, M., Gagliardi, M., Fimia, G. M. & Piacentini, M. Endoplasmic reticulum stress, unfolded protein response, and cancer cell fate. Față. Oncol. 7, 78 (2017).

Sarosiek, K. A. et al. Efficacy of bortezomib in a direct xenograft model of primary effusion lymphoma. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 107, 13069–13074 (2010).

Panduri, V., Weitzman, S. A., Chandel, N. S. & Kamp, D. W. Mitochondrial-derived free radicals mediate asbestos-induced alveolar epithelial cell apoptosis. A.m. J. Fiziol. Celulă. Mol. Fiziol. 286, L1220–L1227 (2004).

Wong, K.-K., Engelman, J. A. & Cantley, L. C. Targeting the PI3K signaling pathway in cancer. Curr. Opinează. Genet. Dev. 20, 87–90 (2010).

Sarosiek, K. A. K. et al. Novel IL-21 signaling pathway up-regulates c-Myc and induces apoptosis of diffuse large B cell lymphomas. Sânge 115, 570–580 (2010).

Wensveen, F. M. et al. Apoptosis threshold set by noxa and Mcl-1 after T cell activation regulates competitive selection of high-affinity clones. Imunitate 32, 754–765 (2010).

Murphy, D. J. et al. Distinct thresholds govern Myc’s biological output in vivo. Celula cancerului 14, 447–457 (2008).

Phesse, T. J. et al. Endogenous c-Myc is essential for p53-induced apoptosis in response to DNA damage in vivo. Cell Death Differ. 44, 956–966 (2014).

Garrison, S. P. et al. Selection against PUMA gene expression in Myc-driven B cell lymphomagenesis. Mol. Celulă. Biol. 28, 5391–5402 (2008).

Evan, G., Wyllie, A., Gilbert, C. & Littlewood, T. Induction of apoptosis in fibroblasts by c-myc protein. Celula 69, 119–128 (1992).

Soucie, E. L. et al. Myc potentiates apoptosis by stimulating Bax activity at the mitochondria. Mol. Celulă. Biol. 21, 4725–4736 (2001).

Farlie, P. G., Dringen, R., Rees, S. M., Kannourakis, G. & Bernard, O. bcl-2 transgene expression can protect neurons against developmental and induced cell death. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 92, 4397–4401 (1995).

Mercille, S. & Massie, B. Induction of apoptosis in nutrient-deprived cultures of hybridoma and myeloma cells. Biotehnologie. Bioing. 44, 1140–1154 (1994).

Wiederschain, D., Kawai, H., Shilatifard, A. & Yuan, Z.-M. Multiple mixed lineage leukemia (MLL) fusion proteins suppress p53-mediated response to DNA damage. J. Biol. Chim. 280, 24315–24321 (2005).

de Polo, A. et al. AXL receptor signalling suppresses p53 in melanoma through stabilization of the MDMX-MDM2 complex. J. Mol. Celulă. Biol. 9, 154–165 (2017).

Deng, J. et al. Proapoptotic BH3-only BCL-2 family protein BIM connects death signaling from epidermal growth factor receptor inhibition to the mitochondrion. Cancer Res. 67, 11867–11875 (2007).

Hata, A. N. et al. Failure to induce apoptosis via BCL-2 family proteins underlies lack of efficacy of combined MEK and PI3K inhibitors for KRAS-mutant lung cancers. Cancer Res. 74, 3146–3156 (2014).

Winter, P. S. et al. RAS signaling promotes resistance to JAK inhibitors by suppressing BAD-mediated apoptosis. Știință. Semnal. 7, 1–12 (2014).

Lei, K. & Davis, R. J. JNK phosphorylation of Bim-related members of the Bcl2 family induces Bax-dependent apoptosis. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 100, 2432–2437 (2003).

Putcha, G. V. et al. JNK-mediated BIM phosphorylation potentiates BAX-dependent apoptosis. Neuron 38, 899–914 (2003).

Wong, W. W.-L. & Puthalakath, H. Bcl-2 family proteins: the sentinels of the mitochondrial apoptosis pathway. IUBMB Life 60, 390–397 (2008).

Ni Chonghaile, T. et al. Pretreatment mitochondrial priming correlates with clinical response to cytotoxic chemotherapy. Ştiinţă 334, 1129–1133 (2011).

Sarosiek, K. A., Ni Chonghaile, T. & Letai, A. Mitochondria: gatekeepers of response to chemotherapy. Trends Cell Biol. 23, 1–8 (2013).

Sarosiek, K. A. & Letai, A. Directly targeting the mitochondrial pathway of apoptosis for cancer therapy with BH3 mimetics: recent successes, current challenges and future promise. FEBS J. 283, 3523–3533 (2016).

Ryan, J. & Letai, A. BH3 profiling in whole cells by fluorimeter or FACS. Metode 61, 156–164 (2013).

Opferman, J. T. & Korsmeyer, S. J. Apoptosis in the development and maintenance of the immune system. Nat. Imunol. 4, 410–415 (2003).

Madden, S. D., Donovan, M. & Cotter, T. G. Key apoptosis regulating proteins are down-regulated during postnatal tissue development. Int. J. Dev. Biol. 51, 415–423 (2007).

Lindsten, T. et al. The combined functions of proapoptotic Bcl-2 family members bak and bax are essential for normal development of multiple tissues. Mol. Celula 6, 1389–1399 (2000).

Honarpour, N. et al. Adult Apaf-1-deficient mice exhibit male infertility. Dev. Biol. 218, 248–258 (2000).

Arakawa, S. et al. Role of Atg5-dependent cell death in the embryonic development of Bax/Bak double-knockout mice. Cell Death Differ. 24, 1598–1608 (2017).

Garcia, I. et al. Bax deficiency prolongs cerebellar neurogenesis, accelerates medulloblastoma formation and paradoxically increases both malignancy and differentiation. Oncogene 32, 2304–2314 (2013).

Southwell, D. G. et al. Intrinsically determined cell death of developing cortical interneurons. Natură 491, 109–113 (2012).

Deckwerth, T. L. et al. BAX is required for neuronal death after trophic factor deprivation and during development. Neuron 17, 401–411 (1996).

Merchant, T. E., Pollack, I. F. & Loeffler, J. S. Brain tumors across the age spectrum: biology, therapy, and late effects. Semin. Radiat. Oncol. 20, 58–66 (2010).

Crowther, A. J. et al. Tonic activation of Bax primes neural progenitors for rapid apoptosis through a mechanism preserved in medulloblastoma. J. Neurosci. 33, 18098–18108 (2013).

Lidsky, T. I. & Schneider, J. S. Lead neurotoxicity in children: basic mechanisms and clinical correlates. Creier 126, 5–19 (2003).

Grandjean, P. & Landrigan, P. Developmental neurotoxicity of industrial chemicals. Lancet 368, 2167–2178 (2006).

Andropoulos, D. B. Effect of anesthesia on the developing brain: infant and fetus. Fetal Diagn. Ther. 43, 1–11 (2018).

Heine, V. M. & Rowitch, D. H. Hedgehog signaling has a protective effect in glucocorticoid-induced mouse neonatal brain injury through an 11βHSD2-dependent mechanism. J. Clin. Investi. 119, 267–277 (2009).

Thornton, C. et al. Cell death in the developing brain after hypoxia-ischemia. Față. Celulă. Neuroști. 11, 248 (2017).

Biddle, K. R., McCabe, A. & Bliss, L. S. Narrative skills following traumatic brain injury in children and adults. J. Commun. Disord. 29, 447–468 (1996).

Motoyama, N. et al. Massive cell death of immature hematopoietic cells and neurons in Bcl-x-deficient mice. Ştiinţă 267, 1506–1510 (1995).

Mitchell, K. O. et al. Bax is a transcriptional target and mediator of c-Myc-induced apoptosis. Cancer Res. 60, 6318–6325 (2000).

Strasser, A., Harris, A. W. & Cory, S. bcl-2 transgene inhibits T cell death and perturbs thymic self-censorship. Celula 67, 889–899 (1991).

Okamoto, T. et al. Enhanced stability of Mcl1, a prosurvival Bcl2 relative, blunts stress-induced apoptosis, causes male sterility, and promotes tumorigenesis. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 111, 261–266 (2014).

Shaha, C., Tripathi, R. & Prasad Mishra, D. Male germ cell apoptosis: regulation and biology. Phil. Trans. R. Soc. B 365, 1501–1515 (2010).

Rodriguez, I., Araki, K., Khatib, K., Martinou, J. C. & Vassalli, P. Mouse vaginal opening is an apoptosis-ependent process which can be prevented by the overexpression of Bcl2. Dev. Biol. 184, 115–121 (1997).

Rinkenberger, J. L., Horning, S., Klocke, B., Roth, K. & Korsmeyer, S. J. Mcl-1 deficiency results in peri-implantation embryonic lethality. Genes Dev. 14, 23–27 (2000).

Escudero, S. et al. Dynamic regulation of long-chain fatty acid oxidation by a noncanonical interaction between the MCL-1 BH3 helix and VLCAD. Mol. Celula 69, 729–743 (2018).

Perciavalle, R. M. et al. Anti-apoptotic MCL-1 localizes to the mitochondrial matrix and couples mitochondrial fusion to respiration. Nat. Cell Biol. 14, 575–583 (2012).

Pillay, J. et al. In vivo labeling with 2H2O reveals a human neutrophil lifespan of 5.4 days. Sânge 116, 625–627 (2010).

Luedde, T., Kaplowitz, N. & Schwabe, R. F. Cell death and cell death responses in liver disease: mechanisms and clinical relevance. Gastroenterologie 147, 765–783 (2014).

Pilzecker, B. et al. DNA damage tolerance in hematopoietic stem and progenitor cells in mice. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 114, 201706508 (2017).

Gutierrez-Martinez, P. et al. Diminished apoptotic priming and ATM signalling confer a survival advantage onto aged haematopoietic stem cells in response to DNA damage. Nat. Cell Biol. 20, 413–421 (2018).

Mason, K. D. et al. Programmed anuclear cell death delimits platelet life span. Celula 128, 1173–1186 (2007).

Vlahovic, G. et al. A phase I safety and pharmacokinetic study of ABT-263 in combination with carboplatin/paclitaxel in the treatment of patients with solid tumors. Investi. New Drugs 32, 976–984 (2014).

Opferman, J. T. & Kothari, A. Anti-apoptotic BCL-2 family members in development. Cell Death Differ. 25, 37–45 (2018).

Spetz, J., Presser, A. G. & Sarosiek, K. A. T cells and regulated cell death: kill or be killed. Int. Rev. Cell Mol. Biol. https://doi.org/10.1016/bs.ircmb.2018.07.004 (2018).

Zhao, D. Y., Jacobs, K. M., Hallahan, D. E. & Thotala, D. Silencing Egr1 attenuates radiation-induced apoptosis in normal tissues while killing cancer cells and delaying tumor growth. Mol. Cancer Ther. 14, 2343–2352 (2015).

Spetz, J., Moslehi, J. & Sarosiek, K. Radiation-induced cardiovascular toxicity: mechanisms, prevention, and treatment. Curr. Trata. Options Cardiovasc. Med. 20, 31 (2018).

Schuler, F. et al. The BH3-only protein BIM contributes to late-stage involution in the mouse mammary gland. Cell Death Differ. 23, 41–51 (2016).

Bergmann, A. & Steller, H. Apoptosis, stem cells, and tissue regeneration. Știință. Semnal. 3, re8 (2010).

Wang, K. Molecular mechanisms of hepatic apoptosis. Cell Death Dis. 5, e996 (2014).

Bakhshi, A. et al. Cloning the chromosomal breakpoint of t(1418) human lymphomas: clustering around Jhon chromosome 14 and near a transcriptional unit on 18. Celula 41, 899–906 (1985).

Tang, H. L. et al. Cell survival, DNA damage, and oncogenic transformation after a transient and reversible apoptotic response. Mol. Biol. Celula 23, 2240–2252 (2012).

Reed, J. C. Bcl-2 on the brink of breakthroughs in cancer treatment. Cell Death Differ. 25, 3–6 (2018).

Whitfield, J. R., Beaulieu, M.-E. & Soucek, L. Strategies to inhibit Myc and their clinical applicability. Față. Cell Dev. Biol. 5, 10 (2017).

Hanahan, D. & Weinberg, R. The hallmarks of cancer. Celula 100, 57–70 (2000).

Strasser, A., Harris, A. W., Bath, M. L. & Cory, S. Novel primitive lymphoid tumours induced in transgenic mice by cooperation between myc and bcl-2. Natură 348, 331–333 (1990).

Lopez, J. & Tait, S. W. G. Mitochondrial apoptosis: killing cancer using the enemy within. Fr. J. Rac 112, 957–962 (2015).

Birkinshaw, R. W. & Czabotar, P. E. The BCL-2 family of proteins and mitochondrial outer membrane permeabilisation. Semin. Cell Dev. Biol. 72, 152–162 (2017).

Leverson, J. D. et al. Found in translation: how preclinical research is guiding the clinical development of the BCL2-selective inhibitor venetoclax. Cancer Discov. 7, 1376–1393 (2017).

Green, D. R. Bench to bedside a BH3 mimetic for killing cancer cells. Celula 165, 1560 (2016).

Miquel, C. et al. Rolul bax mutations in apoptosis in colorectal cancers with microsatellite instability. A.m. J. Clin. Pathol. 123, 562–570 (2005).

Gardai, S. J. et al. Phosphorylation of Bax ser184 by Akt regulates its activity and apoptosis in neutrophils. J. Biol. Chim. 279, 21085–21095 (2004).

Kutuk, O. & Letai, A. Regulation of Bcl-2 family proteins by posttranslational modifications. Curr. Mol. Med. 8, 102–118 (2008).

Siegel, R. L., Miller, K. D. & Jemal, A. Cancer statistics, 2017. CA Cancer J. Clin. 67, 7–30 (2017).

Huber, H. J., McKiernan, R. G. & Prehn, J. H. M. Harnessing system models of cell death signalling for cytotoxic chemotherapy: towards personalised medicine approaches? J. Mol. Med. 92, 227–237 (2014).

Mitchison, T. J. The proliferation rate paradox in antimitotic chemotherapy. Mol. Biol. Celula 23, 1–6 (2012). This paper provides a balanced discussion on the proliferation rate of cancer cells and their sensitivity to chemotherapy.

Sack, L. M. et al. Profound tissue specificity in proliferation control underlies cancer drivers and aneuploidy patterns. Celula 173, 499–514 (2018).

Watanabe-Fukunaga, R., Brannan, C. I., Copeland, N. G., Jenkins, N. A. & Nagata, S. Lymphoproliferation disorder in mice explained by defects in Fas antigen that mediates apoptosis. Natură 356, 314–317 (1992).

Bouillet, P. et al. Proapoptotic Bcl-2 relative Bim required for certain apoptotic responses, leukocyte homeostasis, and to preclude autoimmunity. Ştiinţă 286, 1735–1738 (1999).

Strasser, A. et al. Enforced BCL2 expression in B-lymphoid cells prolongs antibody responses and elicits autoimmune disease. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 88, 8661–8665 (1991).

Ina, K. et al. Resistance of Crohn’s disease T cells to multiple apoptotic signals is associated with a Bcl-2/Bax mucosal imbalance. J. Immunol. 163, 1081–1090 (1999).

Parandhaman, D. K. & Narayanan, S. Cell death paradigms in the pathogenesis of Mycobacterium tuberculosis infecţie. Față. Celulă. Infecta. Microbiol. 4, 31 (2014).

Zhou, X., Jiang, W., Liu, Z., Liu, S. & Liang, X. Virus infection and death receptor-mediated apoptosis. Viruși 9, 316 (2017).

Sly, L. M., Hingley-Wilson, S. M., Reiner, N. E. & McMaster, W. R. Survival of Mycobacterium tuberculosis in host macrophages involves resistance to apoptosis dependent upon induction of antiapoptotic Bcl-2 family member Mcl-1. J. Immunol. 170, 430–437 (2003).

Banga, S. et al. Legionella pneumophila inhibits macrophage apoptosis by targeting pro-death members of the Bcl2 protein family. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 104, 5121–5126 (2007).

Pauleau, A.-L. et al. Structure–function analysis of the interaction between Bax and the cytomegalovirus-encoded protein vMIA. Oncogene 26, 7067–7080 (2007).

Desbien, A. L., Kappler, J. W. & Marrack, P. The Epstein–Barr virus Bcl-2 homolog, BHRF1, blocks apoptosis by binding to a limited amount of Bim. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 106, 5663–5668 (2009).

Flanagan, A. M. & Letai, A. BH3 domains define selective inhibitory interactions with BHRF-1 and KSHV BCL-2. Cell Death Differ. 15, 580–588 (2008).

Rowe, M. et al. Upregulation of bcl-2 by the Epstein-Barr virus latent membrane protein LMP1: a B cell-specific response that is delayed relative to NF-kappa B activation and to induction of cell surface markers. J. Virol. 68, 5602–5612 (1994).

Wang, S., Rowe, M. & Lundgren, E. Expression of the Epstein Barr virus transforming protein LMP1 causes a rapid and transient stimulation of the Bcl-2 homologue Mcl-1 levels in B − cell lines. Cancer Res. 56, 4610–4613 (1996).

D’Souza, B., Rowe, M. & Walls, D. The bfl-1 gene is transcriptionally upregulated by the Epstein-Barr virus LMP1, and its expression promotes the survival of a Burkitt’s lymphoma cell line. J. Virol. 74, 6652–6658 (2000).

Ko, Y. H. Editorial: EBV and human cancer. Exp. Mol. Med. 47, e130–e133 (2015).

Collison, J. Targeting Bcl-2 prevents nephritis in mice. Nat. Rev. Rheumatol. 12, 376–376 (2016).

Wang, L. C. et al. ABT-199, a potent and selective BCL-2 inhibitor, prevents lupus nephritis in the spontaneous NZB/W F1 mouse model by depleting selective lymphocyte populations while sparing platelets [abstract 858]. Arthritis Rheumatol. 66, S379–S380 (2014).

Minocha, M., Zeng, J., Medema, J. K. & Othman, A. A. Pharmacokinetics of the B-cell lymphoma 2 (Bcl-2) inhibitor venetoclax in female subjects with systemic lupus erythematosus. Clin. Pharmacokinet. 2, 1–14 (2018).

Speir, M. et al. Eliminating Legionella by inhibiting BCL-XL to induce macrophage apoptosis. Nat. Microbiol. 1, 15034 (2016).

Okouchi, M., Ekshyyan, O., Maracine, M. & Aw, T. Y. Neuronal apoptosis in neurodegeneration. Antioxid. Redox Signal. 9, 1059–1096 (2007).

Radi, E., Formichi, P., Battisti, C. & Federico, A. Apoptosis and oxidative stress in neurodegenerative diseases. J. Alzheimers Dis. 42, S125–S152 (2014).

Wright, K. M. & Deshmukh, M. Restricting apoptosis for postmitotic cell survival and its relevance to cancer. Ciclul celulei 5, 1616–1620 (2006).

Kole, aJ., Annis, R. P. & Deshmukh, M. Mature neurons: equipped for survival. Cell Death Dis. 4, e689 (2013).

Polster, B. M., Robertson, C. L., Bucci, C. J., Suzuki, M. & Fiskum, G. Postnatal brain development and neural cell differentiation modulate mitochondrial Bax and BH3 peptide-induced cytochrome c eliberare. Cell Death Differ. 10, 365–370 (2003).

Rohn, T. T. The role of caspases in Alzheimer’s disease: potential novel therapeutic opportunities. Apoptoza 15, 1403–1409 (2010).

Siegel, S. J., Bieschke, J., Powers, E. T. & Kelly, J. W. The oxidative stress metabolite 4-hydroxynonenal promotes Alzheimer protofibril formation. Biochimie 46, 1503–1510 (2007).

Jembrek, M. J., Hof, P. R. & Šimic, G. Ceramides in Alzheimer’s disease: key mediators of neuronal apoptosis induced by oxidative stress and Aβ accumulation. Oxid. Med. Celulă. Longev. 2015, 1–17 (2015).

Paradis, E., Douillard, H., Koutroumanis, M., Goodyer, C. & LeBlanc, A. Amyloid beta peptide of Alzheimer’s disease downregulates Bcl-2 and upregulates bax expression in human neurons. J. Neurosci. 16, 7533–7539 (1996).

Crews, L., Rockenstein, E. & Masliah, E. APP transgenic modeling of Alzheimer’s disease: mechanisms of neurodegeneration and aberrant neurogenesis. Brain Struct. Funct. 214, 111–126 (2010).

Kitamura, Y. et al. Alteration of proteins regulating apoptosis, Bcl-2, Bcl-x, Bax, Bak, Bad, ICH-1 and CPP32, in Alzheimer’s disease. Brain Res. 780, 260–269 (1998).

Rohn, T. T. et al. Lack of pathology in a triple transgenic mouse model of Alzheimer’s disease after overexpression of the anti-apoptotic protein Bcl-2. J. Neurosci. 28, 3051–3059 (2008).

Blesa, J. & Przedborski, S. Parkinson’s disease: animal models and dopaminergic cell vulnerability. Față. Neuroanat. 8, 155 (2014).

Wood-Kaczmar, A. et al. PINK1 is necessary for long term survival and mitochondrial function in human dopaminergic neurons. PLUS UNU 3, e2455 (2008).

Berger, A. K. et al. Parkin selectively alters the intrinsic threshold for mitochondrial cytochrome c eliberare. Zumzet. Mol. Genet. 18, 4317–4328 (2009).

Wu, D. și colab. Two molecular pathways initiate mitochondria-dependent dopaminergic neurodegeneration in experimental Parkinson’s disease. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 104, 8161–8166 (2007).

Ghavami, S. et al. Autophagy and apoptosis dysfunction in neurodegenerative disorders. Prog. Neurobiol. 112, 24–49 (2014).

Reyes, N. A. et al. Blocking the mitochondrial apoptotic pathway preserves motor neuron viability and function in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. Control 120, 3673–3679 (2010). This study demonstrates the functional impact of apoptosis prevention in a mouse model of ALS.

Saudou, F., Finkbeiner, S., Devys, D. & Greenberg, M. E. Huntingtin acts in the nucleus to induce apoptosis but death does not correlate with the formation of intranuclear inclusions. Celula 95, 55–66 (1998).

Hickey, M. A. & Chesselet, M.-F. Apoptosis in Huntington’s disease. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry 27, 255–265 (2003).

Sagot, Y. et al. Bcl-2 overexpression prevents motoneuron cell body loss but not axonal degeneration in a mouse model of a neurodegenerative disease. J. Neurosci. 15, 7727–7733 (1995).

Broughton, B. R. S., Reutens, D. C. & Sobey, C. G. Apoptotic mechanisms after cerebral ischemia. Accident vascular cerebral 40, e331–e339 (2009).

Hayakawa, K. et al. Transfer of mitochondria from astrocytes to neurons after stroke. Natură 535, 551–555 (2016).

Plesnila, N. et al. Function of BID — a molecule of the bcl-2 family — in ischemic cell death in the brain. Euro. Surg. Rez. 34, 37–41 (2002).

Gill, R. et al. Role of caspase-3 activation in cerebral ischemia-induced neurodegeneration in adult and neonatal brain. J. Cereb. Blood Flow Metab. 22, 420–430 (2002).

Gibson, M. E. et al. BAX contributes to apoptotic-like death following neonatal hypoxia-ischemia: evidence for distinct apoptosis pathways. Mol. Med. 7, 644–655 (2001).

Zhang, X., Chen, Y., Jenkins, L. W., Kochanek, P. M. & Clark, R. S. B. Bench-to-bedside review: apoptosis/programmed cell death triggered by traumatic brain injury. Crit. Îngrijire 9, 66–75 (2005).

Raghupathi, R., Graham, D. I. & McIntosh, T. K. Apoptosis after traumatic brain injury. J. Neurotrauma 17, 927–938 (2000).

Kohda, K. et al. Role of apoptosis induced by Helicobacter pylori infection in the development of duodenal ulcer. Intestin 44, 456–462 (1999).

Yamasaki, E. et al. Helicobacter pylori vacuolating cytotoxin induces activation of the proapoptotic proteins Bax and Bak, leading to cytochrome c release and cell death, independent of vacuolation. J. Biol. Chim. 281, 11250–11259 (2006).

Matsumoto, A. et al. Helicobacter pylori VacA reduces the cellular expression of STAT3 and pro-survival Bcl-2 family proteins, Bcl-2 and Bcl-XL, leading to apoptosis in gastric epithelial cells. Dig. Dis. Știință. 56, 999–1006 (2011).

Strack, P. R. et al. Apoptosis mediated by HIV protease is preceded by cleavage of Bcl-2. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 93, 9571–9576 (1996).

Roggero, R. et al. Binding of human immunodeficiency virus type 1 gp120 to CXCR4 induces mitochondrial transmembrane depolarization and cytochrome c-mediated apoptosis independently of Fas signaling. J. Virol. 75, 7637–7650 (2001).

Ullrich, C. K., Groopman, J. E. & Ganju, R. K. HIV-1 gp120- and gp160-induced apoptosis in cultured endothelial cells is mediated by caspases. Sânge 96, 1438–1442 (2000).

Boudet, F., Lecoeur, H. & Gougeon, M. L. Apoptosis associated with ex vivo down-regulation of Bcl-2 and up- regulation of Fas in potential cytotoxic CD8 + T lymphocytes during HIV infection. J. Immunol. 156, 2282–2293 (1996).

Cambier, C. J., Falkow, S. & Ramakrishnan, L. Host evasion and exploitation schemes of Mycobacterium tuberculosis. Celula 159, 1497–1509 (2014).

Schulz, J. B. et al. Extended therapeutic window for caspase inhibition and synergy with MK-801 in the treatment of cerebral histotoxic hypoxia. Cell Death Differ. 5, 847–857 (1998).

Venero, J. L., Burguillos, M. A. & Joseph, B. Caspases playing in the field of neuroinflammation: old and new players. Dev. Neuroști. 35, 88–101 (2013).

Clark, R. S. et al. boc-Aspartyl(OMe)-fluoromethylketone attenuates mitochondrial release of cytochrome c and delays brain tissue loss after traumatic brain injury in rats. J. Cereb. Blood Flow Metab. 27, 316–326 (2007).

Cheng, Y. et al. Caspase inhibitor affords neuroprotection with delayed administration in a rat model of neonatal hypoxic-ischemic brain injury. J. Clin. Investi. 101, 1992–1999 (1998).

Han, B. H. et al. Selective, reversible caspase-3 inhibitor is neuroprotective and reveals distinct pathways of cell death after neonatal hypoxic-ischemic brain injury. J. Biol. Chim. 277, 30128–30136 (2002).

Niu, X. et al. A small-molecule inhibitor of Bax and Bak oligomerization prevents genotoxic cell death and promotes neuroprotection. Cell Chem. Biol. 24, 493–506 (2017). This paper is one of the first reports of small molecules able to bind and inactivate BAX and BAK for potential neuroprotection.

Hetz, C. et al. Bax channel inhibitors prevent mitochondrion-mediated apoptosis and protect neurons in a model of global brain ischemia. J. Biol. Chim. 280, 42960–42970 (2005).

Pan, R. et al. Selective BCL-2 inhibition by ABT-199 causes on target cell death in acute myeloid leukemia. Cancer Discov. 4, 362–375 (2013).

Juin, P., Geneste, O., Gautier, F., Depil, S. & Campone, M. Decoding and unlocking the BCL-2 dependency of cancer cells. Nat. Pr. Rac 13, 455–465 (2013).

Leverson, J. D. et al. Exploiting selective BCL-2 family inhibitors to dissect cell survival dependencies and define improved strategies for cancer therapy. Știință. Transl Med. 7, 279ra40 (2015).

Pécot, J. et al. Tight sequestration of BH3 proteins by BCL-xL at subcellular membranes contributes to apoptotic resistance. Rep. Celulă 17, 3347–3358 (2016).

Konopleva, M. et al. Mechanisms of apoptosis sensitivity and resistance to the BH3 mimetic ABT-737 in acute myeloid leukemia. Celula cancerului 10, 375–388 (2006).

Goldsmith, K. C. et al. Mitochondrial Bcl-2 family dynamics define therapy response and resistance in neuroblastoma. Cancer Res. 72, 2565–2577 (2012).

Roberts, A. W. et al. Targeting BCL2 with venetoclax in relapsed chronic lymphocytic leukemia. N. Engl. J. Med. 374, 311–322 (2015). This study provides a demonstration of the clinical utility of BH3 mimetics for the treatment of cancer.

Schenk, R. L., Strasser, A. & Dewson, G. BCL-2: long and winding path from discovery to therapeutic target. Biochimie. Biophys. Rez. comun. 482, 459–469 (2017).

Letai, A. S63845, an MCL-1 selective BH3 mimetic: another arrow in our quiver. Celula cancerului 30, 834–835 (2016).

Vogler, M. et al. BCL2/BCL-X(L) inhibition induces apoptosis, disrupts cellular calcium homeostasis, and prevents platelet activation. Sânge 117, 7145–7154 (2011).

Al-harbi, S. et al. An antiapoptotic BCL-2 family expression index predicts the response of chronic lymphocytic leukemia to ABT-737. Sânge 118, 3579–3590 (2011).

Slee, Ea, Keogh, Sa & Martin, S. J. Cleavage of BID during cytotoxic drug and UV radiation-induced apoptosis occurs downstream of the point of Bcl-2 action and is catalysed by caspase-3: a potential feedback loop for amplification of apoptosis-associated mitochondrial cytochrome c eliberare. Cell Death Differ. 7, 556–565 (2000).

Suzuki, Y. et al. A serine protease, HtrA2, is released from the mitochondria and interacts with XIAP, inducing cell death. Mol. Celula 8, 613–621 (2001).

Srinivasula, S. M. et al. A conserved XIAP-interaction motif in caspase-9 and Smac/DIABLO regulates caspase activity and apoptosis. Natură 410, 112–116 (2001).

Toshiyuki, M. & Reed, J. C. Tumor suppressor p53 is a direct transcriptional activator of the human bax gene. Celula 80, 293–299 (1995).

Zong, W. X., Edelstein, L. C., Chen, C., Bash, J. & Gélinas, C. The prosurvival Bcl-2 homolog Bfl-1/A1 is a direct transcriptional target of NF-kappaB that blocks TNFalpha-induced apoptosis. Genes Dev. 13, 382–387 (1999).

Grossmann, M. et al. The anti-apoptotic activities of Rel and RelA required during B cell maturation involve the regulation of Bcl-2 expression. EMBO J. 19, 6351–6360 (2000).

Kale, J., Osterlund, E. J. & Andrews, D. W. BCL-2 family proteins: changing partners in the dance towards death. Cell Death Differ. 25, 65–80 (2017).

Chi, X., Kale, J., Leber, B. & Andrews, D. W. Regulating cell death at, on, and in membranes. Biochim. Biophys. Acta 1843, 2100–2113 (2014).

Kalkavan, H. & Green, D. R. MOMP, cell suicide as a BCL-2 family business. Cell Death Differ. 25, 1–10 (2017).

Popgeorgiev, N., Jabbour, L. & Gillet, G. Subcellular localization and dynamics of the Bcl-2 family of proteins. Față. Cell Dev. Biol. 6, 1–11 (2018).

Gavathiotis, E. et al. BAX activation is initiated at a novel interaction site. Natură 455, 1076–1081 (2008).

Brahmbhatt, H., Uehling, D., Al-awar, R., Leber, B. & Andrews, D. Small molecules reveal an alternative mechanism of Bax activation. Biochimie. J. 473, 1073–1083 (2016).

Chonghaile, T. N. et al. Pretreatment mitochondrial priming correlates with clinical response to cytotoxic chemotherapy. Ştiinţă 334, 1129–1133 (2011).

Ryan, J., Montero, J., Rocco, J. & Letai, A. iBH3: simple, fixable BH3 profiling to determine apoptotic priming in primary tissue by flow cytometry. Biol. Chim. 397, 671–678 (2016).

Davids, M. S. et al. Mitochondrial apoptotic priming is associated with clinical response to the Bcl-2 antagonist ABT-199 in chronic lymphocytic leukemia. Sânge 124, 1940 (2014).

Vo, T.-T. et al. Relative mitochondrial priming of malignant myeloblasts and normal HSCs determines chemotherapeutic success in AML. Celula 151, 344–355 (2012).

Del, V. et al. BCL-2 dependence and ABT-737 sensitivity in acute lymphoblastic leukemia BCL-2 dependence and ABT-737 sensitivity in acute lymphoblastic leukemia. leucemie 111, 2300–2309 (2008).

Ni Chonghaile, T. et al. Maturation stage of T cell acute lymphoblastic leukemia determines BCL-2 versus BCL-XL dependence and sensitivity to ABT-199. Cancer Discov. 4, 1074–1087 (2014).

Deng, J. et al. BH3 profiling identifies three distinct classes of apoptotic blocks to predict response to ABT-737 and conventional chemotherapeutic agents. Celula cancerului 12, 171–185 (2007).

Montero, J. et al. Drug-induced death signaling strategy rapidly predicts cancer response to chemotherapy. Celula 160, 977–989 (2015).

Montero, J. et al. Blastic plasmacytoid dendritic cell neoplasm is dependent on BCL-2 and sensitive to venetoclax. Cancer Discov. 7, 156–164 (2016).


Supporting information

S1 Fig. Simulated example for the calculation of the Potential of death induction (Pmoarte).

Three simulated deaths occur at 2 h, 9 h, and 11 h (first video sequence). The death signals are modeled by the construction of a signal wake (second video sequence), the duration of which depends on the dimension of the original death region (first video sequence). Then, a cumulative map is constructed by combining both spatial and temporal death influence (third video sequence) using . In cele din urma, Pmoarte is computed over time for the entire image area (bottom graph). Until t = 8 h, there is only one death, so there is no induction phenomenon. An additional death occurs at t = 9 h thus producing an induction phenomenon and an increase in potential. A third death occurs at t = 11 h thus producing a further increase in the potential value. Potential is also influenced by the absolute value of the map MC and by the distances of the different zones of death. From t = 12 h there is no more memory of the first death, hence only the last two death zones remain whose distance is larger than that of the two death zones involved in t = 9 h and 11 h, thus causing a decrease in potential.

S2 Fig. Addition Pmoarte analyses supporting Fig 6.

S3 Fig. Simulations showing the dependency of the Potential of death induction (Pmoarte) on temporal and spatial features.

A. Experimental data showing the spatial localization of death events at different time points (above), and the corresponding Pmoarte measurements (below) on a video of MDA-MB-231 cells treated with 1 μM doxorubicin (the same reported in Fig 6A). B. Simulation of a video with the same death events as in A, but with a spatially random distribution, maintaining approximately the relative object distances. Note that the corresponding Pmoarte measurements are increasing much less than in A, indicating that the Pmoarte increase does not simply result from the increase of death numbers over time, but it depends also on death positions. C. Simulation of a video with a constant number of death events with a spatially random distribution. Note that the corresponding Pmoarte measurements are constant over time. D. Simulation of a video with a constant number of death events with a clustered distribution. Note that the corresponding Pmoarte measurements are constant over time, but higher than in C.

S4 Fig. Rationale for the calculation of the optimal .

is the time window over which the aggregation of deaths and their wake were computed by means of the definition of the cumulative map MC (Eq (9)). The induction intervals, defined as the duration of the chain of death, were computed for each cell, from 16 videos from 2 experiments, one experiment with the lung cancer cell line IGR-Pub (A) and one experiment with the breast cancer cell line MDA-MB-231 (B). The distributions of induction show that vast majority of induction intervals is below 16 h, meaning that h is an optimal choice.

S5 Fig. Images showing the microscope setup for ToC cultures.

A. Global view of the Leica DMi8 used to perform the live imaging experiments. The white arrow points at the heating black chamber, in which is maintained a temperature of 37°C. The temperature is set and maintained by a temperature controller (blue arrow). The CO2 controller (black arrow) mixes CO2 with atmospheric air. Through a tubing system, the air with the controlled CO2 at 5%, after passing through a bottle half filled with water for humidification (red arrow), is injected in the microscope chamber. B. View of the chip placed in the microscope chamber. The white arrow indicates the lid of the chamber in which is injected the humidified air with CO2 at 5%. The red arrow points at the chip to be imaged. Humidified sponges contribute to humidify the chamber and to minimize micro-evaporation phenomena (black arrows). C. Picture from the side of the chip filled with medium. At each ‘anchor’ point, three magnets (red arrows) are used to lift and attach the chip to the glass slide (black arrow). D. Top view of an empty chip with magnets. Two piles composed of three magnets (red arrows) are applied in the central part of the chip and glass slide.


Priveste filmarea: APOPTOZA a NEKROZA - śmierć komórki - KOREPETYCJE z BIOLOGII - 36 (Ianuarie 2022).