Учёные разгадали тайну сортировки белков в эпителиальных клетках

Для правильного функционирования клеток необходимо точное распределение белков на этих поверхностях. Дефекты в таком распределении могут приводить к различным заболеваниям, включая рак.

Долгое время оставалась загадкой, каким образом белки, предназначенные для апикальной поверхности, сортируются и доставляются туда. Эти белки не имеют характерных фрагментов, указывающих на адрес доставки, как у боковых белков.

Исследователи предположили, что сортировка апикальных белков происходит на основании их физических характеристик, в частности по размеру цитоплазматических доменов. Этот процесс происходит в аппарате Гольджи, который выполняет роль «почтовой службы» для доставки белков к нужным участкам клетки.

Для проверки гипотезы были изменены размеры хвостов трёх репрезентативных апикальных белков и проанализирована их дальнейшая сортировка. Эксперименты показали, что удлинение цитоплазматических хвостов нарушает процесс сортировки белков: они больше не попадают на апикальную поверхность, а доставляются к боковым участкам клетки.

Это наблюдение подтвердило теорию, что короткие хвосты необходимы для правильной транспортировки к апикальной мембране. Также исследование выявило, что аппарат Гольджи сортирует белки по размеру, разделяя крупные и мелкие белки в разные области, что объясняет точность доставки.

Наблюдения с помощью микроскопии сверхвысокого разрешения показали, что длинные цитоплазматические хвосты блокируют доступ к специализированным областям Гольджи, ответственным за апикальную транспортировку. Открытие этого механизма является важным шагом в понимании того, как клетки распределяют поляризованные белки.

В дальнейшем это поможет изучить нарушения в этом процессе, связанные с такими заболеваниями, как рак. *Исследование опубликовано в журнале Nature Cell Biology.

*

Оказалось, что ключевым маркером являются небольшие молекулы РНК — piRNA. Уровень этих молекул в крови тесно связан с краткосрочной выживаемостью.

Статья с результатами исследования опубликована в журнале Aging Cell. В работе было проанализировано более 1200 образцов крови людей старше 71 года.

Исследователи использовали методы искусственного интеллекта, чтобы сопоставить 187 клинических показателей и 828 малых РНК с данными о смертности. Выяснилось, что комбинация всего шести piRNA предсказывает двухлетнюю выживаемость с точностью до 86 процентов.

Это лучше, чем такие показатели, как возраст, уровень холестерина, физическая активность и другие привычные маркеры здоровья. Интересно, что более низкие уровни определённых piRNA связаны с большей продолжительностью жизни.

Подобный эффект ранее наблюдался у простых организмов, где снижение активности этих молекул сопровождалось увеличением срока жизни. Это может свидетельствовать об их прямой роли в механизмах старения и регуляции иммунных и восстановительных процессов.

Авторы исследования подчёркивают, что пока речь идёт только о прогнозировании краткосрочных рисков. В дальнейшем учёные планируют выяснить, можно ли повлиять на уровень piRNA с помощью терапии или изменения образа жизни.

Если результаты подтвердятся, такой анализ крови может стать инструментом ранней оценки рисков и персонализированного подхода к здоровому старению. Ранее учёные выяснили, что переход на одну из здоровых диет может прибавить 2–4 года жизни.

Речь идёт о веществе под названием бета-ситостерол, которое может взаимодействовать с ключевыми ферментами, связанными с развитием деменции. Эти ферменты — ацетилхолинэстераза и бутирилхолинэстераза — разрушают ацетилхолин, важный нейромедиатор, отвечающий за память и обучение.

Считается, что снижение уровня ацетилхолина является одним из механизмов ухудшения когнитивных функций при болезни Альцгеймера. Компьютерное моделирование показало, что бета-ситостерол способен эффективно связываться с этими ферментами, что может замедлить распад ацетилхолина.

Кроме того, анализ фармакологических свойств соединения показал, что оно обладает благоприятными характеристиками с точки зрения стабильности и безопасности. Однако исследование проводилось исключительно с использованием компьютерных моделей, поэтому говорить о клиническом эффекте пока преждевременно.

Авторы исследования подчёркивают, что природные соединения могут стать перспективным направлением в разработке новых подходов к терапии болезни Альцгеймера. Но для подтверждения их эффективности необходимы лабораторные и клинические исследования.

Ранее учёные выяснили, что уровень белка p-tau217 в плазме может помочь в предсказании болезни Альцгеймера.

Исследователи выяснили, что эффект связан с воздействием чая на микробиоту кишечника и жировой обмен. «Кирпичный чай Фу» (фу-чжуань) — это постферментированный чай из группы хэйча, который традиционно прессуют в плотные брикеты и подвергают длительной микробной ферментации.

В процессе ферментации формируется специфическая микрофлора и биоактивные соединения, которые, как предполагается, определяют метаболические свойства чая. В эксперименте мышей разделили на три группы: с обычным рационом, с высокожировой диетой и с высокожировой диетой в сочетании с водным экстрактом чая.

У животных, получавших экстракт, было отмечено снижение жировых отложений. Анализ показал, что чай изменял состав кишечной микробиоты и активировал метаболические пути, связанные с переработкой жиров, в том числе усиливал экспрессию генов, отвечающих за окисление жирных кислот.

Авторы исследования подчёркивают, что эксперимент проводился на животных моделях, и результаты требуют подтверждения в клинических испытаниях. Однако полученные данные указывают на потенциальную роль традиционного ферментированного чая в регуляции липидного обмена.

Этот показатель помогает обнаружить скрытое алкогольное поражение печени. Исследование опубликовано в журнале Gastroenterology.

Инструмент получил название MetALD-ALD Prediction Index (MAPI). Он базируется на пяти лабораторных показателях, которые обычно включены в рутинные обследования в гастроэнтерологических клиниках.

С помощью этого индекса медики могут определить, связаны ли изменения в печени с употреблением алкоголя, даже если пациент занижает или скрывает объём потребления спиртного. В исследовании проанализировали данные более 500 взрослых в США и около 1800 человек в Швеции.

MAPI продемонстрировал более высокую точность по сравнению с традиционными лабораторными маркерами. Он помог определить, в каких случаях необходимо проведение специализированного теста на алкоголь — фосфатидилэтанола (PEth).

Этот тест считается наиболее надёжным, но остаётся дорогостоящим и не всегда доступным. Жировая болезнь печени встречается почти у трети взрослых во всём мире.

Она может быть связана как с метаболическими факторами — ожирением и диабетом, так и с употреблением алкоголя. Поскольку пациенты часто занижают объём выпитого, алкогольная составляющая заболевания может оставаться незамеченной.

Это повышает риск прогрессирования поражения печени. Авторы отмечают, что более доступный инструмент для раннего выявления алкогольного фактора позволит вовремя скорректировать лечение и образ жизни.

Это снизит риск тяжёлых осложнений.