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.

*

Этот вывод был опубликован в журнале Food and Function (F&F). Согласно полученным данным, совместное применение веществ оказалось более эффективным, чем использование каждого из них по отдельности.

В нормальных условиях комбинация увеличила длительность сна на 44 процента. У животных с нарушением сна, вызванным кофеином, эффект составил 32 процента, а в модели индуцированной бессонницы — 37 процентов.

При этом магний или апигенин по отдельности не показали такого выраженного действия. Учёные отмечают синергетический эффект: совместное применение усилило результат сверх ожидаемого суммарного влияния компонентов.

Анализ показал, что сочетание магния и апигенина снизило уровень провоспалительных цитокинов, в частности TNF-α, как в крови, так и в гипоталамусе — ключевой зоне мозга, которая регулирует цикл сна и бодрствования. Также наблюдалось подавление активации микроглии и сигнального пути NF-κB, связанного с нейровоспалением.

Это указывает на возможный противовоспалительный механизм улучшения сна. Авторы подчёркивают, что исследование проводилось на животных моделях, поэтому говорить о клиническом эффекте у людей пока рано.

Однако полученные данные позволяют рассматривать комбинацию магния и апигенина как потенциальную натуральную стратегию поддержки сна и как объект дальнейших клинических исследований. Ранее учёные выяснили, что употребление арахиса и грецких орехов улучшает качество сна.

Исследование опубликовано в журнале iScience. В результате у пациентов с болезнью Паркинсона были обнаружены более низкие уровни железа и меди, а также повышенные концентрации марганца и мышьяка.

Особенно устойчивым отличием стало снижение уровня железа. По словам авторов, этот показатель может быть использован для диагностики, так как волосы отражают длительные изменения в организме, в отличие от крови или слюны.

Дальнейшие эксперименты на мышах показали, что снижение железа в волосах связано с нарушениями работы кишечника. У животных с симптомами, похожими на болезнь Паркинсона, была ослаблена барьерная функция кишечника и изменена активность генов, отвечающих за усвоение железа.

Это подтверждает предположение о тесной связи между кишечником и мозгом при нейродегенеративных заболеваниях. Авторы отмечают, что исследование носит предварительный характер и требует подтверждения на более крупных выборках.

Однако, если результаты подтвердятся, в будущем для раннего выявления болезни Паркинсона может потребоваться лишь анализ пряди волос. Ранее учёные выяснили, что депрессия может быть ранним признаком развития нейродегенеративных заболеваний.

Они пришли к выводу, что замена красного мяса на белое может снижать риск развития диабета, но эффект зависит от того, сколько красного мяса человек употреблял изначально. Результаты были опубликованы в журнале Nutrients.

За время наблюдения было зарегистрировано 687 новых случаев диабета. Анализ показал, что существует U-образная связь между потреблением красного и белого мяса и риском заболевания.

Минимальный риск наблюдался при употреблении около 75 граммов красного мяса и 60 граммов белого мяса в день. При увеличении объёмов потребления риск начинал расти.

Особенно заметный эффект от замены красного мяса на белое был выявлен у людей, которые изначально потребляли не менее 75 граммов красного мяса в сутки. В этой группе замена 50 граммов красного мяса на белое (птицу или рыбу) была связана со снижением риска диабета на 34 процента.

У тех, кто ел красного мяса меньше 75 граммов в день, такой связи обнаружено не было. Авторы исследования отмечают, что полученные данные ставят под сомнение универсальные рекомендации по замене красного мяса.

Они считают, что более эффективной может быть адресная стратегия — в первую очередь для людей с высоким уровнем потребления красного мяса. При этом исследование носит наблюдательный характер и не доказывает причинно-следственную связь, но подчёркивает важность учёта индивидуальных пищевых привычек при профилактике диабета.

Этот вирус — бактериофаг, обитающий внутри бактерии Bacteroides fragilis, которая живёт в кишечнике. Результаты исследования опубликованы в журнале Communications Medicine (CM).

Бактерия Bacteroides fragilis давно связывается с раком кишечника, но она также встречается у многих здоровых людей. Учёные решили изучить не саму бактерию, а то, что находится внутри неё.

Выяснилось, что у пациентов, у которых впоследствии диагностировали рак, бактерия Bacteroides fragilis значительно чаще была заражена специфическим вирусом. Первый сигнал исследователи нашли в датских клинических данных, а затем проверили свою гипотезу на международной выборке из 877 человек из Европы, США и Азии.

У пациентов с колоректальным раком следы этих вирусов в кишечнике обнаруживались примерно в два раза чаще. При этом учёные подчёркивают, что речь идёт о статистической связи, а не о доказательстве того, что вирус вызывает развитие опухоли.

Авторы исследования считают, что если вирус действительно изменяет свойства бактерии, это может влиять на микробную экосистему кишечника и создавать условия для канцерогенеза. В перспективе такие вирусные маркеры могут использоваться для скрининга.

В предварительном анализе отдельные вирусные последовательности позволяли выявить около 40 процентов случаев рака при низкой распространённости среди здоровых людей.