Найден переключатель клеточной агрессии

Клетка с жировыми каплями. Иллюстрация Physorg

В отростках нейронов так называемые моторные белки «передвигают» по микротрубочкам пузырьки-везикулы с особыми веществами – нейромедиаторами. С помощью нейромедиаторов нейроны общаются друг с другом или с клетками той или иной ткани. В результате этого химического общения и совершается мышечное сокращение. Известно, что стволовые клетки кишечника «прячутся» в своих нишах, расположенных в глубине ворсин. Кишечная слизистая полностью меняется за три-четыре дня благодаря подъему народившихся клеток эпителия по ворсинам к их вершине. Кроме того, постоянно передвигаются клетки белой крови. Но в норме клетки не способны к «вторжению» (инвазии) в окружающие ткани.

Инвазивным ростом обладают измененные клетки, и этому способствует накопление ими жира в так называемых жировых каплях (LD – Lipid Droplets). Жир – это высококалорийный источник клеточной энергии. Переключение на его накопление, по мнению сотрудников Университета в г. Лувен (Бельгия), способствует повышению клеточной агрессивности по отношению к их тканевому окружению. Бельгийские исследователи нашли и молекулярный переключатель на жир. Им оказался трансформирующий фактор роста бета2 (TGF-beta2) – белок, подстегивающий клеточный рост и размножение.

Статья бельгийских биологов в журнале Nature называется «TGF-индуцированное формирование жировых капель поддерживает ацидоз». Ацидоз – это закисление клеточных новообразований. За открытие этого явления немцу Отто Варбургу присудили Нобелевскую премию еще в 1931 году. Бельгийцы смогли блокировать образование LD с помощью ингибитора фермента DGAT. В результате клеточная подвижность резко упала. Тот же, но менее выраженный эффект имели два лекарства, применяющиеся при лечении глиом мозга и образований поджелудочной железы.

Помогает TGF-бета другой белок под названием «интегрин». Само название говорит о его функции соединения клеток. Биохимики Калифорнийского университета в Сан-Франциско выяснили, что ростовой фактор взаимодействует со своим белковым рецептором на поверхности клеток не напрямую, а с помощью GAR-протеина (GARP). Этот протеин имеет форму в виде крюка-гарпуна. Соединение интегрина посредством белкового крюка способствует активации рецептора TGF-бета, следствием чего являются рост и движение клеток. Возможно, что именно действием интегринов объясняется стимуляция клеточного деления клетками стромы, то есть клеточной подстилки, которая поддерживает клетки функционального эпителия. Авторы предлагают обратить внимание на интегрин как мишень воздействия новых лекарств, подавляющих клеточное размножение.

С бельгийскими коллегами согласны авторы статьи в журнале Science Translational Medicine, обратившие внимание не на жир, а на белковый фермент киназу PI4K. Этот протеин активен в мембранах аппарата Гольджи (внутриклеточная органелла, в полостях которой происходит созревание синтезированных белков, которые затем выделяются клетками). Выделяемые протеины повышают жизнеспособность клеток, с которыми в Калифорнийском технологическом институте предложили бороться с помощью сфокусированного ультразвука слабой интенсивности. Статья об этом опубликована в журнале Applied Physical Letters. Слабые ультразвуковые волны легче фокусируются и к тому же не разрушают здоровые клетки.