Учёные выяснили, как клетки контролируют свой «танец смерти»
Исследователи из Университета Ла Троб впервые показали, как белые кровяные клетки (лейкоциты) контролируют финальные моменты своей гибели, помогая собственному удалению из организма.
Учёные из Института молекулярных наук Ла Троб (LIMS) совместно с известным клеточным биологом, адъюнкт-профессором Иваном Пуном, идентифицировали белок Plexin B2 внутри умирающих клеток. Этот белок отвечает за координацию ключевой стадии апоптоза (запрограммированной гибели клеток).
Исследование, опубликованное в Cell Reports, — значительный шаг в понимании того, что может запускать различные патологические состояния, такие как воспаление и аутоиммунные заболевания.
Ведущий исследователь доктор Джорджия Аткин-Смит заявила, что ключевую функцию Plexin B2 обнаружили, когда с помощью технологии редактирования генов CRISPR удалили этот белок из лейкоцитов.
«В норме умирающие лейкоциты проходят динамичную смерть: они выбрасывают длинные бисероподобные структуры, похожие на ожерелья, и фрагментируются на мелкие части. Однако с момента нашего открытия этого процесса в 2015 году мы не понимали, как и почему происходит этот "танец смерти". Наше новое исследование идентифицировало белок Plexin B2 как первую молекулу, контролирующую это событие».
Генетическое удаление Plexin B2 предотвращало образование умирающими клетками бисерных структур.
«К удивлению, этот дефект в процессе клеточной смерти существенно нарушил их удаление "мусоровозами" организма — фагоцитами. Обычно умирающие клетки посылают фагоцитам сигналы "найди меня" и "съешь меня", однако удаление Plexin B2 может ограничить количество фрагментов, "готовых к употреблению"».
Эта работа следует за исследованием, опубликованным в июне 2019 года в Cell Death and Differentiation (под руководством доктора Рошель Тиксейры), которое также продемонстрировало важность фрагментации умирающих клеток (через процесс, называемый «отпочковыванием», или blebbing) для эффективного удаления клеток фагоцитами.
По словам доктора Аткин-Смит, понимание того, как умирающие клетки удаляются фагоцитами, является фундаментальным.
«Дефекты этого процесса запускают широкий спектр воспалительных расстройств, таких как аутоиммунные заболевания. Теперь у нас впервые появилось новое понимание того, что может быть основной причиной этих болезней».
Доктор Аткин-Смит отметила, что исследователи из лаборатории адъюнкт-профессора Пуна являются мировыми лидерами в науке о фрагментации умирающих клеток.
«Захватывающе, что следующая фаза наших исследований в лаборатории адъюнкт-профессора Пуна — взять наши ключевые открытия в фундаментальной биологии и изучить их на доклинических моделях аутоиммунитета».