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.

*

Учёные, опубликовавшие результаты своих исследований в журнале Frontiers in Pharmacology, пришли к такому выводу. Ягоды, семена и листья облепихи содержат флавоноиды, витамины, каротиноиды и полезные жирные кислоты.

Эти компоненты способствуют снижению воспалительных процессов, защищают клетки от повреждений и укрепляют иммунную систему. В ходе экспериментов было установлено, что облепиха положительно влияет на показатели печени, снижает уровень холестерина и поддерживает работу сердечно-сосудистой системы.

Особенно выражен положительный эффект для пищеварительной системы: полисахариды, содержащиеся в облепихе, улучшают состояние микрофлоры кишечника, усиливают его защитные функции и способствуют нормализации обмена веществ. Кроме того, зафиксированы положительные воздействия на мозг, включая снижение воспаления и поддержку когнитивных функций.

Учёные подчёркивают, что облепиха уже активно применяется в продуктах питания, косметике и добавках благодаря своему богатому составу. Однако для окончательного подтверждения всех положительных эффектов требуются дополнительные клинические исследования.

Ранее сообщалось, что экстракт малины способствует снижению проявлений жировой болезни печени.

Бобовые, злаки, орехи и семена — это не только источники белка, но и кладезь клетчатки и биологически активных веществ. Они помогают регулировать аппетит, улучшают обмен веществ и поддерживают здоровье кишечника.

Исследования показывают, что регулярное употребление растительных белков связано с более низким риском сердечно-сосудистых заболеваний, диабета 2-го типа и хронической болезни почек. Это объясняется их способностью снижать уровень «плохого» холестерина, улучшать чувствительность к инсулину и уменьшать воспаление.

Учёные подчёркивают, что наибольшую пользу приносит не отдельный продукт, а общий сбалансированный рацион. Сочетание растительного белка с клетчаткой и другими компонентами пищи усиливает положительное влияние на здоровье и может стать основой профилактики хронических заболеваний.

Они изучили метаболические и клеточные механизмы, которые лежат в основе этого эффекта, и опубликовали результаты в журнале Frontiers in Nutrition. Оказалось, что при таком режиме питания организм переключается с использования сахара на жиры, в результате чего вырабатываются кетоновые тела — альтернативный источник энергии для мозга.

Это имеет большое значение при болезни Альцгеймера, поскольку при этом заболевании нарушается использование глюкозы. Благодаря интервальному голоданию мозг получает «запасной» источник питания.

Кроме того, при интервальном голодании активизируются процессы «очистки» клеток — аутофагия, что способствует удалению повреждённых белков и снижению воспаления в мозге. Также повышается уровень BDNF — вещества, которое поддерживает нейроны и улучшает связи между ними.

Это важно для памяти и мышления. Авторы исследования подчёркивают, что все эти эффекты в совокупности могут снижать накопление токсичных белков, связанных с болезнью Альцгеймера, и поддерживать когнитивные функции.

Однако, несмотря на перспективность результатов, учёные отмечают, что для подтверждения пользы такого подхода для людей необходимы дополнительные клинические исследования. Ранее было установлено, что добавки с омега-3 жирными кислотами могут быть связаны с ускоренным снижением памяти.

В эксперименте участвовали 102 человека, которые придерживались либо кетогенной диеты с резким ограничением углеводов, либо обычной низкокалорийной диеты. Выяснилось, что у тех, кто следовал кетогенному режиму питания, жир в печени уменьшался значительно быстрее: выраженное улучшение зафиксировали у 84 процентов участников, в то время как во второй группе этот показатель составил 45 процентов.

Исследователи объясняют это тем, что сокращение углеводов снижает уровень инсулина и тормозит образование жира в печени. В свою очередь, организм начинает активнее использовать жиры как источник энергии, что ускоряет их «сжигание», в том числе в области внутренних органов.

Вместе с тем кетогенная диета приводила к более заметной потере мышечной массы, поэтому специалисты советуют сочетать её с достаточным потреблением белка и физической активностью. Ранее учёные установили, что ожирение, повышенное давление и апноэ увеличивают риск жировой болезни печени.