Что происходит с трупом умирающей клетки? Новые данные проливают свет на старую проблему

Смерть клетки — сложный процесс, а сбои в нём могут приводить к болезням или дефектам развития. Учёные из Рокфеллеровского университета под руководством Шая Шахама исследуют не только как клетки умирают, но и что происходит с их останками, которые должны быть быстро утилизированы фагоцитами, чтобы не навредить организму.

Особую сложность для "уборки" представляют клетки со сложной формой, например, некоторые нейроны.

Исследуя микроскопического червя C. elegans, команда сфокусировалась на клетке-шипе хвоста, имеющей длинное тонкое ответвление. После выполнения своей структурной функции эта клетка умирает.

Пия Гхос, постдок в лаборатории и ведущий автор статьи в Nature Cell Biology, обнаружила, что смерть этой клетки не похожа на другие известные процессы. "Любопытно, что середина клетки удаляется первой", — говорит Гхос.

Смерть по частям

Изображения показали, что процесс начинается с отделения центральной части клетки от её отростка. Затем основное тело округляется и постепенно разрушается. Оставшийся отросток исчезает в два этапа:

• Часть отростка, ближайшая к телу клетки, распадается на фрагменты в форме бусин.
• Дистальная часть отростка сокращается в шар, который затем поглощается соседней клеткой.

Этот "компартментализованный" процесс смерти оказался не уникальным для одной клетки. Исследователи наблюдали аналогичный механизм гибели у нейрона червя. "Поскольку мы видим это явление в двух разных типах клеток со сложной формой, вполне вероятно, что подобные процессы смерти происходят у многих животных и, возможно, даже при человеческих заболеваниях", — говорит Шахам.

Изучение механизмов этого процесса также раскрыло новые детали работы фагоцитов. Например, Гхос и Шахам обнаружили, что белок EFF-1 помогает фагоциту "запечатать" свои выросты вокруг останков мёртвой клетки, чтобы быстро их поглотить.

"Как происходит такое запечатывание, оставалось давней загадкой", — отмечает Шахам. Эти открытия могут стать началом для изучения целой молекулярной системы. "Мы многого не понимаем в этом удивительном процессе смерти, и мы активно ищем дополнительные участвующие в нём элементы".