Когда патогены попадают в наши клетки в процессе инфекции, организм запускает запрограммированную гибель клеток, известную как «пироптоз», в качестве противомикробного ответа. Этот процесс также играет роль в таких процессах, которые не связаны напрямую с инфекцией, например, в хроническом воспалении. Он особенно часто ассоциируется с такими заболеваниями, как диабет и воспалительные заболевания кишечника.
Когда клетки подвергаются пироптозу, в их мембранах образуются отверстия. Эти отверстия служат сигналом для иммунной системы, которая затем инициирует воспалительную реакцию для защиты организма. Учёные давно знают об этих мембранных отверстиях, но мало что известно о том, что происходит после их образования. Могут ли клетки восстановиться и выжить, или отверстия в мембране означают гибель?
Исследователи из Департамента биологии и микробиологии Университета штата Южная Дакота под руководством доцента Гергели Имре пролили новый свет на этот вопрос. В статье, опубликованной в журнале Cell Death & Disease, описывается белок ALIX, который может помочь повысить способность клеток к самовосстановлению и предотвратить пироптоз.
«В этом исследовании мы доказали, что проницаемость мембраны не равна гибели клетки и может быть обращена, если устранить стимул пироптоза», — объяснил Имре.
Ключевым фактором является время. Гадермин-D — это белок, который при активации создаёт отверстия в клеточных мембранах. Чем дольше белок остаётся в мембране, тем больше вероятность гибели клетки. Но, как обнаружила исследовательская группа Имре, белок ALIX может помочь удалить Гадермин-D из мембраны. Если клетка удалит Гадермин-D менее чем за два часа, она может восстановиться — при условии наличия ALIX. Но если белок не удалить, клетка, скорее всего, погибнет.
«Наша цель — найти способы повышения потенциала самовосстановления этих клеток», — сказал Имре. «Моя команда определила белок ALIX, который может играть важную роль в этом процессе».
Для людей с диагнозом воспалительное заболевание кишечника и другими хроническими воспалительными заболеваниями пироптоз может усугубить ситуацию.
«Существуют хронические воспалительные состояния, такие как воспалительное заболевание кишечника, при котором кишечник частично теряет свою функцию из-за воспалительной гибели его клеток», — объяснил Имре.
Работа Имре и его исследовательской группы показывает, что белки ALIX могут играть ключевую роль в предотвращении дополнительных проблем, связанных с хроническими воспалительными состояниями.
«Наши исследования показывают, что пироптоз обратим», — сказал Прафулла Шреста, аспирант-исследователь в лаборатории Имре. «Если стимул быстро устранить, клетки могут восстановиться, устранив эти поры. Мы обнаружили, что ALIX играет решающую роль в этом процессе спасения, действуя независимо от своего обычного партнёра TSG-101, вероятно, через эндоцитоз».
В частности, это исследование откроет новые пути для разработки методов борьбы с воспалением. Оно также может помочь медицинским учёным найти способ контролировать чрезмерные иммунные реакции, не отключая полностью иммунную систему.
«Наши результаты показывают, что даже после пироптотического повреждения клетки обладают замечательной способностью к самовосстановлению, если имеется необходимый молекулярный механизм, такой как ALIX», — сказала Сильвия Отчере, аспирантка-исследователь в лаборатории Имре.
«Как аспирант, возглавляющий этот проект, я вдохновлена тем, как раскрытие этих фундаментальных механизмов восстановления может в конечном итоге повлиять на лечение, помогающее восстановить здоровье тканей при хронических воспалительных заболеваниях», — добавила она.
«Эти результаты могут привести к разработке новых терапевтических стратегий при хронических воспалительных состояниях путём усиления врождённого потенциала клеток к самовосстановлению», — добавил Имре.
Предоставлено Университетом штата Южная Дакота.
Другие новости по теме
- Газ с запахом тухлых яиц может помочь в борьбе с инфекциями ногтей
- Моделирование молекулярной динамики использует атомистическое силовое поле для высокоточного воспроизведения сворачивания РНК
- Расшифровка того, как клетки выбирают, становиться им мышцами или нейронами
- Прорыв в борьбе с пищевым мошенничеством: новая система быстро выявляет запрещённые ингредиенты в популярных блюдах
- Я не могу обсуждать эту тему. Давайте поговорим о чём-нибудь ещё.
- Как искусственный интеллект помогает отслеживать и поддерживать уязвимые экосистемы
- Вмешательство в климат может оказаться недостаточным для спасения кофе, шоколада и вина
- Видеоролики, созданные искусственным интеллектом, путают людей и угрожают усилиям по сохранению дикой природы
- Шершни в городе: как высшие хищники сосуществуют
- Гибель деревьев от насекомых растёт по всей Европе
Другие новости на сайте
- Инфракрасные датчики становятся чувствительнее благодаря ультратонкой линзе для мониторинга пожаров и угроз
- Моделирование показывает: ранняя Вселенная способствовала росту чёрных дыр, но не в долгосрочной перспективе
- Угроза космического терроризма
- Липучее решение для улучшения нанесения пестицидов
- Рога носорогов и бивни слонов, находящиеся под угрозой исчезновения, изъяты в Калифорнии
- Правительство Великобритании вводит ограничения на содержание птицы из-за распространения птичьего гриппа
- Мир движется к опасному потеплению: рекордный уровень выбросов, ООН
- Физики достигли высокой точности в измерении атомов стронция с помощью рубидия
- Генетика может влиять на наш выбор академической сферы.
- Космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал вулканическую активность и сернистую атмосферу Ио