"Механизм самоуничтожения": как клетки под действием стресса выбирают жить или умирать

Ученые из Университета Бен-Гуриона раскрыли точный химический механизм, благодаря которому клетки под действием стресса принимают решение о сохранении жизни или запуске апоптоза.

Исследователи установили, что ключевую роль в запуске самоуничтожения клетки играет ее важнейший органоид, отвечающий за синтез и сворачивание белков – эндоплазматический ретикулум (ЭР). В условиях умеренного стресса ЭР активирует защитный механизм. Специальные контролирующие белки DNAJB12 и DNAJB14 играют роль "стражей". Они сохраняют прочную устойчивую структуру, блокируют белки, отвечающие за самоуничтожение клетки, и помогают защитным белкам блокировать программы апоптоза. Именно эту систему белков-стражей активно используют опухолевые клетки, чтобы сохранить устойчивость к химиотерапии и выжить в агрессивной среде.

Но при чрезмерно высоком стрессе химический баланс клетки сдвигается и белки-стражи стремительно распадаются. Потеря защиты приводит к накоплению смертоносных белков на мембране ретикулума: они пробивают мембрану органоида и запускают неизбежный процесс апоптоза. Работа опубликована в журнале Redox Biology.

"Понимание того, как переключается этот тумблер, дает нам четкую терапевтическую мишень, – объясняет соавтор исследования Лайла Абу Мадегам. – Раковые клетки сильно зависят от этих белков-стражей. Теперь мы понимаем, что изменение химической среды внутри клетки может лишить опухолевые клетки защиты и как принудительно запустить в них процесс самоуничтожения".

Открытие имеет значение не только для онкологии. Если при раке нужно инициировать процесс самоуничтожения опухолевых клеток, то есть случаи, когда процесс апоптоза необходимо остановить. Моделирование кислородного голодания в тканях миокарда показало, что управление этим "тумблером" позволяет задержать процесс апоптоза и тем самым спасти клетки сердца от массовой гибели после инфарктов.