Smrt buněk bez ATP

ATP je nejdůležitější okamžitě použitelný zdroj energie v buňce a jeho nedostatek vede pochopitelně ke smrti buňky. Nicméně není dosud jasné, jak buňky s nedostatkem ATP umírají, a zejména proč je celý proces tak rychlý – savčí buňky se specificky inhibovanou syntézou ATP odumírají již během 2 – 3 hodin. Přitom buňky, které mají nedostatek vnějších zdrojů uhlíku a energie, přežívají ještě mnoho hodin. Co tedy u buněk bez ATP způsobuje tak rychlou smrt? Některé nové výsledky naznačují, že velmi brzy (po 30 minutách) po inhibici syntézy ATP dochází ke shlukování cytoskeletárních proteinů a tím ke zhroucení cytoskeletu a jeho oddělení od buněčné membrány. Ještě v některých počátečních fázích je celý proces reverzibilní, ale později se začne membrána zbavená opory cytoskeletu vydouvat a posléze v těchto místech vzniknou trhliny. Dezintegrovaná buňka záhy umírá.

Prvním krokem zhroucení cytoskeletu je rozpad mikrofilament na malé fragmenty nebo na jednotlivé molekuly G-aktinu. Následná agregace těchto molekul pak způsobuje nevratnost celého procesu. Zdá se, že agregaci G-aktinu jsou schopny zabránit některé takzvané šokové bílkoviny, které napomáhají zaujmout správnou konformaci nejenom právě vznikajícím bílkovinám, ale i bílkovinám denaturovaným nebo mírně poškozeným. Exprese těchto šokových bílkovin je indukována např. teplotním šokem. Buňky, které prošly teplotním šokem, tedy ty, u nichž jsou šokové bílkoviny přítomny ve velkém množství, jsou schopny nedostatku ATP mnohem lépe odolávat.