К летъчният оборот, който се извършва в телата ни, е огромен – стотици милиарди клетки умират и се подменят всеки ден. Поддържането на гладкото протичане на това постоянно биологично обновяване е от решаващо значение за доброто здраве.
Сега изследователите са идентифицирали нова „стъпка на смъртта“ (отпечатък), която клетките оставят след себе си, докато умират, за да насочват имунната система в ролята ѝ по почистване на отпадъците.
Изглежда, че този процес може да бъде припознат и присвоен от вирусите, за да се разпространяват още повече.
Разкритията, публикувани в скорошно проучване в Nature Communications и ръководени от екип от университета „Ла Троб“ в Австралия, имат значение за разбирането на това как програмираната клетъчна смърт и обновяване ни поддържат здрави.
На по-късен етап може също така да стане възможно разработването на лекарствени лечения, които да използват тези отпечатъци на смъртта – и да предотвратяват проникването на вируси в тях.
„Милиарди клетки са програмирани да умират всеки ден като част от нормалния оборот и прогресията на заболяванията и досега се смяташе, че процесът на клетъчна фрагментация по време на клетъчната смърт е случаен и сравнително прост“, казва биохимикът Иван Пун от Института за молекулярни науки „Ла Троб“ (LIMS).
„Нашите констатации демонстрират сложността на този процес и подчертават как всяка стъпка в него всъщност е от критично значение за помагането на умиращата клетка да се разпадне ефективно и да бъде изчистена от имунната система“, отбелязва експертът.
Процесът, наречен апоптоза, често се използва за планиране на клетъчната смърт в тялото, като премахва клетки, които вече не са нужни, увредени са или са потенциално вредни. Именно този процес беше разгледан по-подробно в новото проучване.
Използвайки 3D триизмерни кадри през интервал от време (timelapse), за да анализират различни видове клетки, докато умират, изследователите са идентифицирали протеините, оставени от апоптозата, и начина, по който имунната система впоследствие взаимодейства с тях.
Както се очакваше, отломките от клетъчната смърт включват екстрацелуларни везикули (EV) – малки джобове от протеини, ДНК и РНК, които клетките отделят, за да си сигнализират една на друга.
В този случай изследователите са забелязали неизвестен досега тип екстрацелуларни везикули, които те наричат F-ApoEV (отпечатъци от везикули, произлизащи от клетъчна смърт и задействани от апоптоза). Тези F-ApoEV действат подобно на следа от трохи, която имунната система може да следва, за да почисти загиналите клетки.
„Знаем, че тялото изчиства остатъците от мъртвите клетки, за да предотврати задържането им и причиняването на възпаления и автоимунни заболявания като системен лупус еритематозус, и видяхме, че F-ApoEV бързо се изчистват от мястото на клетъчната смърт. Това, което не очаквахме обаче, беше как вирусите също могат да се възползват от този процес и да причинят инфекция, като се крият във F-ApoEV“, казва водещият изследовател Стефани Рътър, биохимик от LIMS.
Когато изследователите са заразили умиращи клетки с грип, вирусът е скрил някои от своите частици в тези F-ApoEV. Докато имунната система разчиства след клетката, тези патогенни фрагменти се разпространяват към съседни, здрави клетки. Това е нов начин за разпространение на вируси, който не сме виждали досега.
Тези механизми все още трябва да бъдат тествани и анализирани извън лабораторията, но потенциалните лечения биха могли да подобрят функцията на F-ApoEV за по-добра защита срещу автоимунни заболявания и за спиране на вирусния разпространителен процес.
„Това проучване разкри, че умиращите клетки могат да продължат да комуникират от гроба и това може да повлияе на имунната функция“, казва клетъчният биолог Джорджия Аткин-Смит от Института за медицински изследвания „Уолтър и Елиза Хол“ в Австралия.
В основата си всички тези процеси са свързани с комуникацията: клетките разговарят помежду си и остават на една и съща вълна по отношение на биологичната поддръжка.
Сега има още един елемент в тази комуникация, който може както да подпомогне, така и потенциално да увреди здравето. Бъдещите изследвания биха могли да помогнат на учените да получат повече яснота относно това как точно работят F-ApoEV и как биха могли да бъдат манипулирани.
„Разбирането на този основен биологичен процес може да отвори нови пътища за изследвания за разработване на нови лечения, които да впрегнат тези стъпки и да помогнат на имунната система да се бори по-добре с болестите“, казва Пун.
Добави ни в предпочитани източници в Google
