Обнаружен «след смерти» — ключ к пониманию жизни клеток и распространения болезней

Учёные из Университета Ла Троб открыли ранее неизвестный способ распространения вирусов в организме, что может привести к созданию более эффективных лекарств. Исследование, опубликованное в Nature Communications, даёт новое понимание процесса гибели и обновления клеток.

Работа под руководством кандидата наук Стефани Руттер из лаборатории профессора Ивана Пуна в Институте молекулярных наук Ла Троб показала, что каждый этап процесса критически важен для эффективного разрушения умирающей клетки и её очистки иммунной системой.

Исследователи обнаружили, что самоуничтожающиеся клетки меняют форму, отделяются от окружения и оставляют после себя остаток, названный «следом смерти». В нём содержится ранее неизвестный тип внеклеточных везикул (EV).

Внеклеточные везикулы — это крошечные «посылки», которые клетки выпускают для транспортировки белков, липидов, ДНК и РНК к другим клеткам, играя ключевую роль в межклеточной коммуникации.

Новые везикулы, названные F-ApoEVs, маркируют место гибели клетки. Они служат «хлебными крошками», помогая иммунной системе находить и утилизировать клеточные фрагменты, предотвращая нежелательное воспаление.

Однако первые тесты на клетках также показали, что если умирающая клетка инфицирована вирусом гриппа, тот может захватить процесс очистки, спрятав свои частицы внутри F-ApoEVs. Это может способствовать распространению инфекции на соседние клетки.

Профессор Пун, директор Исследовательского центра внеклеточных везикул, заявил, что открытие может серьёзно повлиять на разработку лекарств в будущем.

«Понимание этого базового биологического процесса может открыть новые направления исследований для создания методов лечения, которые используют эти этапы и помогают иммунной системе эффективнее бороться с болезнями», — сказал профессор Пун.

«Миллиарды клеток запрограммированы на гибель каждый день в рамках нормального обновления и развития болезней. До сих пор считалось, что процесс фрагментации клетки во время смерти случаен и довольно прост. Наши результаты демонстрируют сложность этого процесса и показывают, насколько каждый его этап критичен для эффективного разрушения и очистки».

Ведущий исследователь Стефани Руттер отметила, что работа подчёркивает важность межклеточной коммуникации для поддержания здоровья и то, как вирусы могут манипулировать этими процессами.

«Мы знаем, что организм очищает фрагменты мёртвых клеток, чтобы предотвратить воспаление и аутоиммунные заболевания, такие как системная красная волчанка. Мы увидели, что F-ApoEVs быстро удаляются с места гибели клетки. Чего мы не ожидали, так это того, что вирусы также могут использовать этот процесс, прячась в F-ApoEVs для распространения инфекции».

Исследователи надеются, что открытие приведёт к лучшему пониманию и, в конечном счёте, к новым методам лечения инфекционных и аутоиммунных заболеваний.

Со-руководитель исследования, доктор Джорджия Аткин-Смит из WEHI, добавила: «Понимание того, как умирающие клетки взаимодействуют с иммунной системой, критически важно, учитывая широкую роль клеточной смерти при многих заболеваниях. Это исследование показало, что умирающие клетки могут продолжать общение «из могилы» и влиять на работу иммунитета».