ROLUL SFINGOZINEI SI A PRODUSILOR EI IN REGLAREA MORTII CELULELOR Studiile lui Hannum Y. si Bell P. (1987) confirma capacitatea sfingozinei de a inhiba activitatea proteinkinazei C - ferment cheie in reglarea proceselor proliferative si de diferentiere a apoptozei. Autorii considera rolul sfingozinei drept un mesager secund. linei si practic aproape toate sunt inhibate de sfingozina si derivatii sai. Gradul de inhibi- bitie a activitatii fermentative e dependent de relatiile cantitative intre fosfatidilserina, Ca2+, diacilglicerina, eterul forbol, lizofosfatidilcolina si acizii grasi. Analogul structural, stearilamina, inhiba PKC ca si sfingozina, pe cind octilamina nu poseda efect asemanator. Se confirma ca efectul e dependent nu numai de grupa NH2, dar si de marimea lantului. Sfingozina influenteaza si asupra agregatiei trombocitelor, inhiba coagularea, are un efect anticancerigen si antimicrobial, precum si capacitatea de a induce apoptoza. In concentratii mici (pina la 10 mkM) sfingozina stimuleaza sinteza DNA, iar in concentratii mai mari, apare moartea celulei. Este confirmat ca si compusii ei sunt foarte toxici pentru toate celulele, inclusiv si pentru cele canceroase. In unele conditii au efecte sinergiste in combinare cu alte preparate antitumorale. Activarea caspazelor si activitatea lor pot de asemenea fi reglate de interactiunea cu proteine inhibitorii ale apoptozei (IAP). Genele care codifica proteinele virale IAP, la fel ca spectrul larg al caspazei inhibitorii p35, au fost clonate mai intai de la bacilo-virusuri bazandu-se pe abilitatea lor de a inhiba virusurile inducand apoptoza in celulele lepidopterane. Desi celulele mamiferelor nu par sa contina omologii lui p35, cel putin 5 omologi de la mamifere ai proteinei bacilo-virale IAP au fost descrisi. Patru dintre aceste polipeptide, cIAP-1, cIAP-2, XIAP si NAIP, fiecare avand un domeniu N terminal, continand multiple copii ale asa-numitului motiv repetitiv al bacilo-virusului IAP (BIR), si un C terminal continand domeniu de interactiune proteina- proteina (RING). Al cincilea contine numai un domeniu BIR. La fel ca omologii virali, fiecare din aceste polipeptide poate inhiba apoptoza indusa de o varietate de stimuli. XIAP, cIAP-1, cIAP-2 dar nu si NAIP se leaga la o caspaza inhibitorie activa 3 sau 7, de la o concentratie subnanomolara (XIAP) la una submicromolara (cIAP-1 si cIAP-2). De asemenea, se leaga la o procaspaza 9 si impiedica activarea ei. Pentru XIAP un singur domeniu BIR pare sa fie responsabil de aceste efecte. Observatia ca cIAP-1 de asemenea se leaga de TNFR-1 asociat polipeptidelor TRAF-1 si TRAF-2 in cursul interactiunii cu motivele BIR cresc posibilitatea ca cIAPs, ca si IAPs-urile virale, pot produce efecte aditionale inhiband moartea receptorilor care activeaza caspazele. Expresia moleculelor IAP la mamifere variaza larg printre diferitele tipuri de celule.Expresia supravietuirii, spre exemplu este mai inalta intr-o varietate de tumori decat in celulele normale. cIAP-1, cIAP-2 si XIAP au fost identificate ca inductori NF-KB ai transcriptiei care contribuie la protectia unor celule mediata de NF-KB fata de apoptoza indusa de TNFα. Expresia acestor polipeptide in conditii aditionale fiziologice si patologice necesita studii aprofundate.
Unele izoforme ale PKC sunt foarte sensibile la actiunea ceramidei si sfingomie-
Azi se considera argumentat ca sfingozina si sfingonina sunt inhibitorii endogeni ai PKC. Majorarea sfingozinei in celule la influenta diferitor factori este rezultatul scindarii ceramidei, dar nu a sintezei de novo. Eterul forbol, ca si acidul arahidonic, duce la majo- rarea de 1,5 ori a nivelului ceramidei in celule.
Se confirma prezenta PKC si in nucleul celulei, posibil o modificare a formei cito- plasmatice. Prezenta sfingozinei in nucleu si modificarile concentratiei sale in procesele legate de activarea nucleului celular presupun rolul nemijlocit ca reglator negativ al enzi- mei localizate in structurile nucleice.
Apoptoza, moartea programata a celulei, sta la baza selectiei pozitive si negative a T si B-limfocitelor etc., joaca un rol deosebit in apararea organismului de infectii virale. Imunodeficitul la SID-infectie e determinata de dereglarile in controlul apoptozei.
Fosfolipidele sunt sursa de mesageri secunzi, ce iau parte la reglarea activitatii enzimelor apoptozei - a proteinkinazelor, fosfatazelor, proteazelor. Interactiunea molecu- lelor -semnale cu receptorul induc activatii in enzimele lipolitice (FLA2, C, D si sfingo- mielinazei) cu acumularea posterioara a rezultantelor hidrolizei FL (ac.arahidonic, DAG, ceramidei), care nemijlocit participa la transmiterea semnalelor induse. Dar numai produ- sele ciclului sfingomielinei (ceramida si sfingozina) poseda activitate proapoptozica la contactul cu celula. S-a demonstrat ca acidul arahidonic, AP, DAG, activeaza sfingomie- linaza si in final sunt capabili sa induca acumularea in celula a produselor ciclului sfingo- mielinic.
Ca si sfingozina, efect sinergic la actiunea comuna cu ceramida asupra celulei au si alti inhibitori ai PKC. Ceramida este activator al fosfatazelor. Celulele rezistente la apop- toza nu sunt capabile sa acumuleze ceramida si sfingozina. Ceramida induce apoptoza in concentratii mai mari decit sfingozina si se presupune ca actiunea stimulanta a lor e mai efectiva in apoptoza la actiunea toxica asupra celulei. Sfingozina majoreaza efectul toxic asupra celulei al diferitelor preparate antitumorale.
Fumonizina B, e un inhibitor al ceramidsintazei - enzima-cheie in biosinteza lipide- lor de novo si in transformarile sfingozinei in ceramida, inhiba cresterea celulelor si in- duce moartea lor dupa tipul apoptozei. Ca rezultat al efectului FB, in celula se acumulea- leaza sfinganina si sfingozina, care induc apoptoza. Sfingozina interactioneaza activ cu DNA (enzimele replicatiei si transcriptiei). Ea implica formarea mutatiilor de tipul modi- ficarilor scarii informative, aparute la efectul antibioticului intercalar - carminomicinei.
Efectul dublu al sfingozinei consta in urmatoarele: in citosol regleaza enzimele care transmit semnalul apoptozei (fosfokinaze si proteaze), in nucleu favorizeaza degradarea DNA, interactionind cu ea.
Reglarea de catre proteinele IAP
