Найден способ остановить гибель клеток

Согласно новому исследованию, пироптоз - тип запрограммированной гибели клеток, связанный с инфекцией и воспалительной реакцией, на самом деле можно остановить и контролировать, тогда как ранее считалось, что этот процесс становится необратимым, как только он начинается.

Уничтожение клеток с помощью пироптоза - это то, что организм использует, чтобы оставаться здоровым, хотя такие методы также могут быть использованы для нанесения ущерба. Что делает изучение клеточной смерти сложным, так это непредсказуемость того, как она инициируется, а также различные виды эффектов, которые она оказывает на разные клетки и разных людей.

Исследовательская группа использовала новый способ анализа пироптоза, создав индивидуальную версию белка, связанного с гибелью клеток, который реагировал на свет. В лабораторных экспериментах выявлены признаки пироптоза, динамически саморегулирующегося в ответ на внешние обстоятельства.

"Это показало нам, что эта форма гибели клеток не является билетом в один конец», — говорит фармаколог Гэри Мо из Иллинойского университета в Чикаго. «Процесс на самом деле запрограммирован с помощью кнопки отмены, выключателя".

Белок, созданный для исследования, представлял собой оптогенетическую (реагирующую на свет) версию гасдермина, ключевого элемента биохимических реакций, составляющих пироптоз. Он открывает большие поры в клеточных мембранах, чтобы уничтожить их по указанию организма.

Используя технологию флуоресцентной визуализации для точной активации своего сделанного на заказ газдермина, исследователи смогли увидеть, что при определенных условиях — например, при определенной концентрации ионов кальция — открытые поры снова закрываются за считанные секунды.

Пока еще рано выяснять, почему это происходит и точные обстоятельства, которые его вызывают, но это свидетельствует о том, что пироптоз может начаться, а затем снова прекратиться в зависимости от того, что еще происходит вокруг него.

"Наш оптогенетический газдермин позволил нам пропустить непредсказуемое поведение патогенов и изменчивый клеточный ответ, потому что он имитирует на молекулярном уровне то, что происходит в клетке после инициации пироптоза", - говорит Мо.

Некоторые заболевания, в том числе некоторые виды рака, являются результатом сбоев в процессах гибели клеток, которые не работают должным образом. Эта неисправность также может привести к тому, что воспаление выйдет из-под контроля после инфекции, как, например, при сепсисе.

Улучшение знаний о том, как происходит гибель клеток - а пироптоз является одним из основных типов - может также привести к улучшению лечения, если мы сможем найти способы контролировать, какие клетки погибают и когда.

Предыдущие исследования выявили способы, с помощью которых бактерии могут избежать атак пироптоза и апоптоза (еще один тип гибели клеток), и по мере того, как патогены становятся умнее, важно, чтобы у нас по-прежнему были лекарства, чтобы победить их.

"Понимание того, как контролировать этот процесс, открывает новые возможности для открытия лекарств, и теперь мы можем найти лекарства, которые работают для обеих сторон", — говорит Мо.

"Это позволяет нам думать о настройке, усилении или ограничении этого типа гибели клеток при заболеваниях, где раньше мы могли только удалить этот важный процесс".