ReviewCytoplasmic vacuolation, adaptation and cell death: A view on new perspectives and features

Tässä katsauksessa keskitytään laajalti havaittuun morfologiseen ilmiöön, ainutlaatuiseen sytoplasmisen vacuolaation luokkaan, jota esiintyy viljellyissä (nisäkäs)soluissa. Tämä vacuolaatio eroaa huomattavasti autofagosomaalisesta ja heterofagosomaalisesta eli liiallisesta lysosomaalisesta vacuolaatiosta, ja sitä esiintyy useimmissa solutyypeissä spontaanisti tai monenlaisten induktiivisten ärsykkeiden vaikutuksesta. Lukuun ottamatta artefaktisesti syntyvää vakuolaatiota (joka yleensä johtuu huonosta fiksaatiosta), spontaania vakuolaatiota esiintyy yksittäisissä tai pienissä viljellyissä soluryhmissä ilman ilmeistä muutosta niiden paikallisessa ympäristössä, kun taas viereiset solut pysyvät täysin koskemattomina. Koska spontaani vakuoloituminen on arvaamatonta, vakuoloitumisprosessi – tai ”vakuolisoituminen” – (”Vakuoloituminen” on tila, jossa on vakuoleja; ”vakuolisoituminen” tarkoittaa siis prosessia, jossa vakuolisoituminen tapahtuu. Tässä katsauksessa käytetään kuitenkin koko ajan vain nopeampaa termiä vakuoloituminen, jolla viitataan vakuolien kehittymisprosessiin.) kokeellisesti ja siten suhteellisen helposti toistettavissa eri aineiden ja häiriöiden avulla, tarjoaa kokeellisen lähestymistavan, jonka pitäisi antaa lisätietoa sen fysiologiasta ja patofysiologiasta. Valitettavasti tietämyksemme tästä ovat edelleen valitettavan puutteelliset verrattuna ilmiön puhtaasti morfologisiin näkökohtiin. Häiriöiden seurauksena tapahtuvalla vakuolaatiolla voisi olla yhteinen mekanismi, mutta kirjallisuuden tarkastelun perusteella näyttää kuitenkin siltä, että näin ei ole ja että vakuolaatio tapahtuu useiden eri reittien kautta, joissa on mukana monia eri soluelimiä ja -rakenteita. Kaikilla soluilla näyttää olevan kyky vacuoloitua jotakin fysiologista tarkoitusta varten, ja se voi olla pysyvä ominaisuus monissa solutyypeissä, erityisesti ”alemmissa” eliöissä ja kasveissa. Solujen vakuolaatiota pidetään yleisesti sopeutuvana fysiologisena vasteena, jonka tarkoituksena on oletettavasti ”vaurioiden rajoittaminen”, mutta solunsisäisistä homeostaattisista mekanismeista, jotka toimivat tilanteen palauttamiseksi, tiedetään hyvin vähän. Kun vaurioiden rajoittaminen epäonnistuu, solut kuolevat yleensä nopeasti, mutta ei ole löydetty selvää näyttöä siitä, että tämä olisi millään tavalla ”ohjelmoitua”. On väitetty, että vakuolaatioreitin kautta tapahtuva kuolema voi itse asiassa olla erillinen solukuoleman muoto, jota on vaikea sovittaa perinteisiin lytisiin ja apoptoottisiin tapoihin.