Śmierć komórkową można zahamować, a nawet odwrócić
Do tej pory naukowcy uważali śmierć komórkową za proces nieodwracalny. Mylili się.
Najnowsze badania przeprowadzone przez uczonych z University of Illinois Chicago przybliżają nas do zrozumienia pyroptozy - jednego z typów śmierci komórkowej, powodowanego przez infekcje, objawiające się przewlekłym stanem zapalnym organizmu. Okazuje się, że proces ten, przez długi czas uważany za nieodwracalny, można zatrzymać i kontrolować.
Pyroptoza to seria reakcji biochemicznych, które wykorzystują białko zwane gazderminą do otwarcia dużych porów w błonie komórkowej. Powoduje to destabilizację całej komórki i ostatecznie jej degradację. Naukowcy z UIC zaprojektowali optogenetyczną gazderminę, która była aktywowana za pomocą światła o określonej długości.
- Proces śmierci komórkowej odgrywa ważną rolę w organizmie, zarówno w stanach zdrowych, jak i chorych, ale badanie pyroptozy - która jest głównym rodzajem śmierci komórkowej - było do tej pory wyzwaniem - powiedział Gary Mo, asystent profesora z UIC College of Medicine.
Badanie pyroptozy w żywych komórkach jest problematyczne, gdyż procesy są inicjowane przez nieprzewidywalne patogeny, które z kolei wywołują różne efekty w komórkach.
- Nasza optogenetyczna gazdermina pozwoliła nam pominąć nieprzewidywalne zachowanie patogenów i zmienną odpowiedź komórkową, ponieważ naśladuje na poziomie molekularnym to, co dzieje się w komórce po zainicjowaniu pyroptozy - dodał Mo.
Dzięki zastosowaniu optogenetyki, możliwe było śledzenie pyroptozy wręcz w czasie rzeczywistym. Odkryto, że konkretne warunki, jak określone stężenie jonów wapnia, powodują zamykanie się porów komórkowych w ciągu zaledwie kilkudziesięciu sekund. Ta automatyczna odpowiedź oznacza, że pyroptoza dynamicznie się samoreguluje.
- To pokazało nam, że ta forma śmierci komórki nie jest biletem w jedną stronę. Proces ten jest w rzeczywistości zaprogramowany z przyciskiem anulującym, wyłącznikiem. Zrozumienie, jak kontrolować ten proces, otwiera nowe drogi do odkrywania leków, a teraz możemy znaleźć leki, które działają dla obu stron - podsumował Mo.
