Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν πώς να ελέγξουν τη διαδικασία του κυτταρικού θανάτου
Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις του Σικάγο περιγράφει μια νέα μέθοδο για την ανάλυση της πυρόπτωσης -τη διαδικασία του κυτταρικού θανάτου που συνήθως προκαλείται από λοιμώξεις και οδηγεί σε υπερβολική φλεγμονή στο σώμα- και δείχνει ότι αυτή η διαδικασία, που εδώ και καιρό πιστεύεται ότι είναι μη αναστρέψιμη, μπορεί στην πραγματικότητα να σταματήσει και να ελεγχθεί.
Η ανακάλυψη, η οποία αναφέρεται στο Nature Communications, σημαίνει ότι οι επιστήμονες έχουν έναν νέο τρόπο να μελετούν ασθένειες που σχετίζονται με δυσλειτουργικές διαδικασίες κυτταρικού θανάτου, όπως ορισμένοι καρκίνοι και λοιμώξεις από φλεγμονή. Αυτές οι λοιμώξεις περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, το σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας, το οποίο είναι μεταξύ των σημαντικότερων επιπλοκών της νόσου COVID-19.
Η πυρόπτωση είναι μια σειρά βιοχημικών αντιδράσεων που χρησιμοποιούν μια πρωτείνη (GSDMD), οδηγώντας σε μεγάλους πόρους στην κυτταρική μεμβράνη και σε αποσταθεροποίηση του κυττάρου. Για να κατανοήσουν περισσότερα σχετικά με αυτή τη διαδικασία, οι ερευνητές σχεδίασαν αυτήν την πρωτεΐνη ώστε να ανταποκρίνεται στο φως, μέσω οπτογενετικής.
«Η διαδικασία κυτταρικού θανάτου παίζει σημαντικό ρόλο στο σώμα, αλλά η μελέτη της πυρόπτωσης -που είναι ένας σημαντικός τύπος κυτταρικού θανάτου- ήταν μια προκλητική διαδικασία», δήλωσε ο Gary Mo, επίκουρος καθηγητής στο τμήμα φαρμακολογίας και αναγεννητικής ιατρικής στο College of Medicine.
Ο Μο είπε ότι οι μέθοδοι εξέτασης των μηχανισμών πυρόπτωσης σε ζωντανά κύτταρα είναι δύσκολο να ελεγχθούν επειδή ξεκινούν από απρόβλεπτα παθογόνα, τα οποία με τη σειρά τους έχουν ανόμοια αποτελέσματα σε διαφορετικά κύτταρα και διαφορετικούς ανθρώπους.
«Η οπτογενετική μας επέτρεψε να παρακάμψουμε την απρόβλεπτη συμπεριφορά του παθογόνου και τη μεταβλητή κυτταρική απόκριση, επειδή μιμείται σε μοριακό επίπεδο αυτό που συμβαίνει στο κύτταρο μόλις ξεκινήσει η πυρόπτωση», είπε ο Mo.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ορισμένες συνθήκες, όπως συγκεκριμένες συγκεντρώσεις ιόντων ασβεστίου, προκάλεσαν το κλείσιμο των πόρων μέσα σε δευτερόλεπτα. Αυτή η αυτόματη απόκριση σε εξωτερικές συνθήκες παρέχει στοιχεία ότι η πυρόπτωση αυτορυθμίζεται δυναμικά.
«Αυτό μας έδειξε ότι αυτή η μορφή κυτταρικού θανάτου δεν είναι εισιτήριο μιας κατεύθυνσης. Η διαδικασία στην πραγματικότητα προγραμματίζεται με ένα κουμπί ακύρωσης, έναν διακόπτη απενεργοποίησης», είπε ο Μο. «Η κατανόηση του τρόπου ελέγχου αυτής της διαδικασίας ξεκλειδώνει νέους δρόμους για την ανακάλυψη φαρμάκων».
Σχόλια