Макрофаги могут использовать микроаутофагию для очистки от повреждённых митохондрий, минуя традиционные пути.

от

Роль макрофагов в иммунной системе

Макрофаги — часть первой линии защиты иммунной системы; они атакуют и «пожирают» захватчиков, чтобы защитить окружающие клетки. Вместе с другими клетками они поддерживают внутриклеточные условия с помощью макроаутофагии, используя аутофагосомы для переваривания повреждённых компонентов клетки.

Новое открытие

Открытие молекулярного механизма этого процесса привело к тому, что доктор Ёсинори Осуми получил Нобелевскую премию. Однако новые исследования показывают, что внутренняя переработка может происходить совершенно другим методом, минуя процесс макроаутофагии.

Исследование микроаутофагии

Исследователи из Университета Осаки обнаружили, что макрофаги могут напрямую поглощать и переваривать повреждённые митохондрии и другие органеллы с помощью процесса, называемого микроаутофагией. В отличие от традиционных путей переработки, которые могут быть сложными, этот короткий путь позволяет лизосомам-подобным компартментам внутри макрофагов напрямую поглощать повреждённые компоненты клетки.

Статья «Evidence for Mitochondria in macrophages are destroyed by microautophagy» опубликована в журнале Nature Communications.

«Макроаутофагия была тщательно изучена, но микроаутофагия изучена недостаточно», — говорит ведущий автор Шиоу-Линг Лу. «Мы обнаружили, что этот процесс, по-видимому, играет более заметную роль, чем макроаутофагия, по крайней мере, в деградации митохондрий в макрофагах из-за меньшей потребности в энергии».

Для этого исследователи изучили лизосомы-подобные органеллы, которые имеют общие черты с лизосомами, мембраносвязанными органеллами, содержащими ферменты для расщепления других клеток. Эти лизосомы-подобные органеллы присутствовали в макрофагах, подвергшихся воздействию химического вещества, повреждающего митохондрии.

Было обнаружено, что повреждённые митохондрии могут быть напрямую поглощены этими лизосомами-подобными органеллами независимо от путей макроаутофагии, минуя необходимость предварительного переваривания повреждённых компонентов клетки.

Белки и липиды, такие как ГТФаза Rab32, фосфатидилинозитол 3,5-бисфосфаты, убиквитин и p62/SQSTM1, оказались важными для регуляции этого типа деградации. Эти белки и липиды играют свою роль в процессе, включая инициирование убиквитинирования и обеспечение поглощения определённых повреждённых компонентов.

«Наши результаты показывают, что у макрофагов есть недооценённый способ переработки своих повреждённых частей, и этот процесс напрямую влияет на их функционирование», — говорит старший автор исследования, Такэси Нода.

Эта очистка митохондрий — больше, чем просто поддержание порядка; удаляя повреждённые митохондрии, макрофаги перестраивают свой метаболизм в сторону гликолиза, что приводит к переходу в состояние M1: активированный, готовый к воспалению режим, критически важный для борьбы с инфекцией.

Когда исследователи отключили Rab32/38, макрофаги потеряли большую часть этой способности, показывая, насколько важна микроаутофагия для их иммунной регуляции.

Это исследование подчёркивает разнообразие и универсальность систем деградации белков, которые работают вместе, чтобы координировать физиологию клеток, влияя на функцию иммунной системы. Команда предполагает, что дальнейшие исследования будут полезны для понимания того, как этот процесс микроаутофагии интегрирован в другие клеточные процессы.

Предоставлено Университетом Осаки.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте