Cell death in Porifera: molecular players in the game of apoptotic cell death in living fossils

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Apoptosis represents the morphological manifestation of programmed cell death and, paradoxically at first sight, it is a prerequisite for metazoan life. Thus, apoptosis is responsible for the demise of cells during many physiological processes. It is also accountable for the death of cells following exposure to countless stimuli. Therefore, it is obvious that apoptosis must be regulated by a complex network of various molecular signaling pathways. Research during the past 20 years has led to the identification of major functional groups of molecules involved in apoptotic pathways. These include members of the Bcl-2 superfamily, members of the TNF family, caspases, and their activators. Yet, the evolutionary conservation of those elements of the apoptotic machinery was only established from nematode to man. Sponges (phylum Porifera) are characterized by a remarkable regeneration capacity and longevity. Furthermore, they represent the phylogenetically oldest still extant metazoan taxon. Thus, research on these living fossils opens a window to the past, to the dawn of metazoan life. It allows us to trace the evolution of programmed cell death and its core components. This review summarizes the key findings and concepts which have emerged from studies of apoptosis in Porifera.

L'apoptose est la manifestation morphologique de la mort cellulaire programmée et, de façon à première vue paradoxale, elle est une condition préalable à la vie métazoaire. Ainsi, l'apoptose est responsable de la disparition de cellules durant plusieurs processus physiologiques. Elle est aussi impliquée dans la mort de cellules exposées à une multitude de stimulus. C'est pourquoi, il est clair que l'apoptose doit être régie par un réseau complexe de nombreuses voies moléculaires de signalisation. La recherche au cours des 20 dernières années a permis l'identification des principaux groupes fonctionnels de molécules impliquées dans les voies de l'apoptose. Il y a, par exemple, les composés de la superfamille des Bcl-2, les composés de la famille des TNF, les caspases et leurs activateurs. Néanmoins, la conservation évolutive de ces éléments du mécanisme de l'apoptose n'ont été établis que des nématodes aux humains. Les éponges (phylum Porifera) se caractérisent par une capacité remarquable de régénération et par une grande longévité. De plus, elles représentent le taxon de métazoaires le plus ancien phylogénétiquement à survivre encore aujourd'hui. Ainsi, la recherche sur ces fossiles vivants ouvre une perspective sur le passé jusqu'à l'aube de la vie métazoaire. Cela permet de retracer l'évolution de la mort cellulaire programmée et de ses composantes essentielles. Notre rétrospective résume les découvertes et les concepts significatifs qui ont découlé des études de l'apoptose chez les porifères.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2006

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