Группа белков обеспечивает клеточную защиту от старения .
Ученые обнаружили класс белков, защищающих от клеточного стресса. Оказалось, что они играют ключевую роль в процессе утилизации клеток и отвечают за систему очистки внутри клеток. Эксперименты показали, что воздействие на белки обеспечивает клеточную защиту и увеличивает продолжительность жизни доклинических моделей. Теперь новое лечение оценят против возрастных заболеваний, чтобы обратить процесс старения вспять.
Исследователи из Университета Макмастера изучили, как определённые защитные белки, выделенные на этой иллюстрации фиолетовыми и жёлтыми точками, экспрессируются у полупрозрачных червей C. elegans. Они обнаружили ранее неизвестную функцию белка, защищающего клетки, которая может открыть новые возможности для лечения возрастных заболеваний и привести к более здоровому старению в целом. Исследовательская группа обнаружила, что класс защитных белков, известных как MANF, играет важную роль в процессе, который поддерживает эффективность и работоспособность клеток.
Наши клетки вырабатывают белки и избавляются от них после выполнения своей функции. Этот эффективный непрерывный процесс поддержания жизнедеятельности известен как клеточный гомеостаз.
Но с возрастом способность наших клеток поддерживать этот процесс снижается: клетки могут неправильно вырабатывать белки, а процесс очистки может нарушаться или замедляться. В результате белки могут слипаться, что приводит к их вредному накоплению, связанному с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
«Если клетки испытывают стресс из-за того, что началась агрегация белков, эндоплазматический ретикулум, в котором производятся и затем высвобождаются белки, получает сигнал о необходимости прекратить производство этих белков», — объясняет профессор биологии Макмастера Бхагвати Гупта (Bhagwati Gupta), который руководил исследованием. — Если он не сможет устранить проблему, клетка погибнет, что в конечном итоге приведёт к дегенерации нейронов, а затем к нейродегенеративным заболеваниям, которые мы наблюдаем. Предыдущие исследования, в том числе проведённые в Университете Макмастера, показали, что MANF защищает клетки от повышенного стресса. Команда исследователей решила понять, как это происходит, изучая микроскопических червей, известных как C. elegans. Они создали систему для управления количеством MANF у C. elegans.
— Мы буквально видели, где в червях экспрессируется MANF, потому что они полупрозрачные», — сказал Шейн Тейлор (Shane Taylor), который работал над проектом для получения докторской степени в Университете Макмастера, Мы могли наблюдать его во всех тканях. В этих тканях MANF присутствовал в структурах, известных как лизосомы, которые связаны с продолжительностью жизни и агрегацией белков.
Команда исследователей обнаружила, что MANF играет ключевую роль в процессе утилизации отходов жизнедеятельности клеток, помогая расщеплять накопленные белки, благодаря чему клетки остаются здоровыми и чистыми. Повышение уровня MANF также активирует естественную систему очистки клеток, помогая им лучше функционировать в течение более длительного времени.
— Хотя наше исследование было сосредоточено на червях, результаты показывают универсальные процессы», — сказал Тейлор. MANF присутствует у всех животных, включая людей. Мы изучаем фундаментальные и механические детали, которые затем можно будет протестировать на более сложных системах.
Чтобы использовать MANF в качестве потенциальной терапии, исследователи хотят понять, с какими другими игроками взаимодействует MANF.
— Открытие роли MANF в клеточном гомеостазе позволяет предположить, что его можно использовать для разработки методов лечения заболеваний, поражающих мозг и другие части тела, воздействуя на клеточные процессы, устраняя эти токсичные скопления в клетках и поддерживая их здоровье, — сказал Гупта. Основная идея исследований в области старения заключается в том, что мы можем сделать процессы более качественными и эффективными. Поняв, как работает MANF, и воздействуя на его функции, мы могли бы разработать новые методы лечения возрастных заболеваний. Мы хотим жить дольше и быть здоровее. Такие игроки могли бы нам в этом помочь.
Источник : Proceedings of the National Academy of Sciences. 17.10.2024