Визуализация выявила упорядоченность в запрограммированной гибели клеток

Новые эксперименты по визуализации показали ранее невидимый порядок в процессе апоптоза. Исследователи из Лаборатории клеточной биофизики Сэнфорда М. Саймона в Рокфеллеровском университете зафиксировали, что близкородственные клетки умирают синхронно, а волна разрушения последовательно охватывает митохондрии, лишая клетки основного источника энергии.

Эксперименты, опубликованные в The Journal of Cell Science и Biophysical Journal, выявили, что вероятность и время гибели клетки зависят от степени её родства с другими клетками, а не от близости к умирающим клеткам или стадии клеточного цикла. Это опровергает гипотезу о каскадной гибели из-за выделения токсичных молекул соседними клетками.

«Мы увидели, что, независимо от местоположения, только сестринские клетки оставались связанными по времени своей гибели», — говорит Саймон. — «Это говорит о том, что вариабельность заложена в молекулярном составе клеток».

Апоптоз критически важен для развития, поддержания тканей и патологий, таких как рак, когда мутировавшие клетки не умирают.

Используя микроскопию единичных клеток и флуоресцентные метки, исследователи Патрик Бхола и Алекса Маттезис наблюдали, как белки покидают одну митохондрию, а процесс распространяется волной на остальные митохондрии в клетке. Ранее предполагалось, что это происходит одновременно во всех митохондриях.

«Эта пространственная координация означает, что существует вышестоящий сигнал для высвобождения, который пространственно локализован внутри отдельных клеток», — говорит Маттезис.

Наблюдательный подход Саймона позволил по-новому взглянуть на апоптоз.

«Если вы не видите, что происходит, вы склонны предполагать, что это случайно или происходит всё сразу, — говорит Бхола. — Но когда вы получаете хороший обзор, вы обнаруживаете, что это происходит очень организованно».