Открыт биологический механизм выживания клеток в условиях голодания

Он может стать прорывом в медицине.

Источник: Isabel Romero Calvo / EMBL

Ученые из Европейской молекулярно-биологической лаборатории (Гейдельберг) совместно с Медицинским факультетом Университета Вирджинии обнаружили, что клетки могут адаптироваться к голоданию. Это открытие может пролить свет на механизмы выживания раковых клеток в условиях стресса, сообщает пресс-служба лаборатории. Результаты исследования опубликованы в Nature Communications.

Исследование проводилось на дрожжевых клетках Schizosaccharomyces pombe. Дрожжи являются эукариотами, как и клетки человека, а потому именно они были выбраны для исследования. Ученые заинтересовались, как клетки адаптируются к нехватке питательных веществ, и обнаружили необычные изменения в структуре митохондрий — эти органеллы часто называют энергетическими станциями клетки.

В ходе эксперимента биологи применили криоэлектронную микроскопию, чтобы детально изучить структуру клеток. Оказалось, что в условиях голодания митохондрии покрываются рибосомами — крупными клеточными органеллами, ответственными за синтез белков. Однако в этих условиях рибосомы не производят белков и будто бы впадают в спячку, закрепляясь на внешней мембране митохондрий.

Первый автор исследования, Оливье Жемен, пояснил, что таким образом клетки уменьшают потребление энергии в условиях стресса, чтобы выжить. Одним из способов экономии энергии является блокировка рибосом, так как синтез белков требует очень больших затрат. Таким образом, клетки могут переждать трудные времена, сводя энергетические затраты к минимуму.

Ученые также отметили, что рибосомы прикрепляются к митохондриям необычным способом — в перевернутом виде. Это может быть связано с защитой митохондрий от повреждений в условиях голодания или подготовкой клеток к быстрому восстановлению синтеза белков при поступлении питательных веществ.

Один из авторов исследования Ахмад Джомаа отметил, что понимание таких механизмов может помочь в борьбе с раковыми клетками, которые часто выживают в условиях нехватки питательных веществ. Изучение адаптаций клеток к голоданию позволит разработать новые подходы к лечению рака, направленные на уязвимость раковых клеток к стрессу.

Ранее в британском Университете Бата открыли новый тип самоуничтожающихся клеток в эмбрионах человека. Они не соответствуют профилю ни одного из известных науке типов клеток, результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Biology. На раннем этапе развития эмбриона клетки с поврежденными ДНК продолжают выполнять важные функции. Однако спустя время запускается механизм их самоуничтожения, поскольку у эмбриона уже достаточно неповрежденных клеток, которые дают ему возможность существовать. Херст и его команда предположили, что такое явление может быть одним из способов защиты ДНК.

Источник: news.mail.ru