Ученые раскрыли функцию фермента клеточной смерти каспазы-7

Исследователи определили функцию фермента каспазы-7, ключевого компонента программы самоуничтожения клетки, что открывает новые возможности для борьбы с инфекциями. Работа опубликована 15 июня в журнале Nature.

Ученые из Медицинской школы Университета Дьюка, Медицинской школы Университета Северной Каролины и Университета Вирджинии выяснили, что каспаза-7 запускает каскад событий, позволяющий клетке умереть упорядоченно. Без этого фермента инфицированная клетка может взорваться, нанося сопутствующий ущерб здоровым клеткам.

Роль таймера и ремонта

Исследование показало, что каспаза-7 действует как таймер. Она активирует белок кислую сфингомиелиназу (ASM), который запускает механизм ремонта клеточной мембраны. Это дает клетке время привести свои дела в порядок перед смертью.

Разный контекст для разных патогенов

Функцию фермента изучали на генетически модифицированных мышах и культурах кишечной ткани, рассматривая два типа упорядоченной гибели: экструзию и апоптоз.

• При заражении Salmonella (гибель через экструзию) отсутствие каспазы-7 приводило к гибели здоровых клеток, которые не могли отсоединиться от соседних инфицированных.
• При заражении Listeria и Chromobacterium (гибель через апоптоз) отсутствие фермента позволяло бактериям выжить, так как клетка-хозяин не успевала выполнить задачи апоптоза перед взрывом.

Терапевтический потенциал

Старший автор исследования Эдвард Миао отметил, что манипуляции с каспазой-7 могут стать новым оружием против инфекций и рака:

• Против внутриклеточных патогенов: можно усилить активность фермента, чтобы зараженная клетка умерла правильным образом, обойдя устойчивость к антибиотикам.
• Против сепсиса: при чрезмерном повреждении от взрывающихся клеток можно усилить каспазу-7, чтобы поддержать жизнь клеток.
• Против рака: теоретически, отключение этого «упорядочивающего» механизма в опухолевых клетках может привести к их хаотичной гибели, что тревожит и активирует иммунную систему для атаки на опухоль.

«С открытием роли каспазы-7 мы на шаг ближе к полной схеме», — заключил Миао.