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.

*

В журнале Frontiers in Pharmacology были опубликованы результаты их работы. Эксперименты показали, как эфирные масла влияют на клинические штаммы этой бактерии в условиях, имитирующих реальную рану.

Выяснилось, что масло тимьяна в такой среде значительно эффективнее подавляет рост бактерий, чем в обычной питательной среде, а масло розмарина, наоборот, частично теряет свою активность. Авторы исследования продемонстрировали, что эфирные масла действуют по нескольким механизмам: разрушают структуру бактериальных биоплёнок, препятствуют прикреплению бактерий к тканям и их размножению.

Однако разные штаммы S. aureus реагировали на масла по-разному — от высокой чувствительности до почти полной устойчивости.

Это подчёркивает, по мнению учёных, необходимость учитывать условия инфекции и индивидуальные особенности возбудителя. Исследователи подчёркивают, что эфирные масла не могут заменить антибиотики, но при строгом научном подходе и стандартизации методов они могут стать важным природным инструментом для усиления антибактериальной терапии и снижения риска лекарственной устойчивости.

Эксперимент длился девять месяцев, и результаты были опубликованы в журнале Science Advances (Sci Adv). Оказалось, что кетогенная диета, которая стала популярной как метод быстрого похудения, может иметь негативные последствия для обмена веществ.

Животные, которых кормили по кето-рациону, действительно набирали меньше веса, но у самцов развилась жировая болезнь печени и ухудшилась работа этого органа — это признаки метаболических нарушений. Учёные подчёркивают, что при избытке жиров они накапливаются в крови и печени, перегружая обменные системы организма.

Кроме того, у мышей на кето-диете наблюдались проблемы с регуляцией уровня сахара в крови. Показатели глюкозы и инсулина были низкими, но проблема заключалась в работе поджелудочной железы: её клетки вырабатывали недостаточно инсулина.

Авторы исследования предполагают, что избыточное количество липидов могло оказывать токсическое воздействие на эти клетки. Важно отметить, что после отказа от кето-диеты показатели углеводного обмена у мышей возвращались к норме.

Однако исследователи подчёркивают, что полученные данные ставят под сомнение безопасность длительного соблюдения диеты с экстремально высоким содержанием жиров, и рекомендуют обсуждать подобные режимы питания с врачом.

В эксперименте, результаты которого опубликованы в журнале Nutrients, приняли участие 50 взрослых людей в возрасте от 20 до 69 лет, которые жаловались на плохой сон. Участникам предлагали три раза в день пить либо ферментированный чай из листьев черники, богатый гиперозидом, либо напиток-плацебо.

Качество сна оценивали с помощью носимых трекеров активности, которые фиксировали объективные параметры. Результаты показали, что у участников, которые пили черничный чай, повысилась эффективность сна и сократилось время бодрствования после засыпания.

Наибольший эффект наблюдался у людей с наиболее выраженными нарушениями сна в начале исследования. При этом общая продолжительность сна и скорость засыпания существенно не изменились.

Авторы исследования отмечают, что улучшения касались именно непрерывности сна — одного из ключевых показателей его качества. Исследователи предполагают, что эффект связан с действием гиперозида, который может влиять на системы серотонина и мелатонина, участвующие в регуляции сна.

Специалисты подчёркивают, что чай хорошо переносился и не вызывал побочных эффектов. По мнению учёных, чай из листьев черники может рассматриваться как безопасный функциональный продукт для людей с фрагментированным сном, особенно на фоне растущего интереса к немедикаментозным способам улучшения качества отдыха.

Результаты исследования опубликованы в журнале npj Parkinsons Disease. В начальной фазе болезни Паркинсона в организме активизируются специфические биологические процессы — системы восстановления повреждений ДНК и клеточного стресс-ответа.

Они оставляют характерный «след» в активности генов, который можно определить с помощью анализа крови. Важно отметить, что такие сигналы присутствуют только на ранней стадии заболевания и исчезают по мере его развития.

Исследователи использовали методы машинного обучения, чтобы отличить этот молекулярный профиль от показателей здоровых людей и данных пациентов с уже проявившимися симптомами. Это имеет большое значение, так как к моменту появления классических признаков Паркинсона — тремора, скованности и нарушений движений — значительная часть нейронов уже повреждена необратимо.

Авторы работы считают, что в будущем такие находки могут стать основой для массовых скрининговых тестов на основе анализа крови — доступного и недорогого инструмента ранней диагностики. По их оценке, первые клинические испытания подобных тестов в системе здравоохранения могут начаться в течение ближайших пяти лет.

Кроме того, результаты исследования могут помочь в разработке новых методов терапии, направленных на замедление или предотвращение развития болезни.