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 исследовании участвовали 1747 взрослых с недавно подтверждённым COVID-19 и 277 членов их семей. Участников случайным образом распределили на две группы: одна получала высокие дозы витамина D3 в течение четырёх недель, другая — плацебо.

При этом добавка не снизила тяжесть заболевания, частоту госпитализаций или риск заражения у контактировавших людей. Однако при дополнительном анализе учёные обнаружили возможный эффект в отношении долгого COVID.

Среди участников, которые строго соблюдали режим приёма витамина D, длительные симптомы через восемь недель наблюдались у 21 процента, тогда как в группе плацебо — у 25 процентов. Авторы работы подчёркивают, что результаты не подтверждают способность витамина D предотвращать тяжёлое течение инфекции, но указывают на потенциальную роль добавки в снижении риска долгосрочных последствий COVID-19, таких как хроническая усталость, одышка и когнитивные нарушения.

Учёные отмечают, что для окончательных выводов потребуются более масштабные исследования.

Они показали, что добавка с пребиотической клетчаткой инулином помогает уменьшить боль в колене и улучшить физическую функцию у пациентов с остеоартритом коленного сустава. Результаты исследования опубликованы в журнале Nutrients.

В шестинедельном рандомизированном исследовании приняли участие 117 взрослых с остеоартритом коленного сустава. Участники были разделены на четыре группы: одна получала инулин, другая занималась цифровой физиотерапией, третья совмещала оба подхода, а четвёртая получала плацебо.

Оказалось, что ежедневный приём инулина снижал боль и чувствительность к ней, а также улучшал силу хвата — показатель общей физической функции. Инулин является пребиотиком — веществом, которое служит пищей для полезных бактерий кишечника.

Под действием этих бактерий образуются короткоцепочечные жирные кислоты, включая бутират, способный влиять на воспалительные процессы и механизмы восприятия боли. У участников, принимавших добавку, также повышался уровень гормона GLP-1, который связан с регуляцией боли и состоянием мышц.

Особенностью исследования стала высокая приверженность лечению: из группы с инулином выбыло всего 3,6% участников, тогда как в группе физиотерапии — 21%. По мнению учёных, это показывает, что простая пищевая добавка может стать удобным дополнением к существующим методам лечения артрита и открыть новые подходы к контролю хронической боли.

Учёные провели эксперимент, в ходе которого самцам мышей давали никотин с питьевой водой, а затем наблюдали за состоянием их потомства. Результаты показали, что у детёнышей животных, получавших никотин, произошли изменения в обмене глюкозы и работе печени.

Эти изменения могут быть связаны с развитием метаболических нарушений. У самок потомства были отмечены сниженные уровни инсулина и глюкозы натощак, а у самцов — изменения в уровне сахара в крови и функции печени по сравнению с контрольной группой.

Исследователи считают, что такие нарушения могут повышать вероятность развития заболеваний, связанных с обменом веществ, включая диабет. Они подчёркивают, что эксперимент проводился на животных, но результаты указывают на важную роль здоровья будущих отцов.

Учёные полагают, что воздействие никотина до зачатия может иметь долгосрочные последствия для метаболического здоровья следующего поколения.

Результаты были опубликованы в журнале Journal of Affective Disorders (JAD). Специалисты изучили связь между количеством потребляемого кофе и возникновением расстройств настроения и стрессовых расстройств.

За здоровьем участников наблюдали в среднем на протяжении 13,4 года, и за это время было зафиксировано более 18 тысяч случаев каждого из этих типов психических нарушений. Анализ показал, что существует J-образная зависимость: наименьший риск психических расстройств наблюдался у тех, кто выпивал 2–3 чашки кофе в день.

У людей, потреблявших меньше или значительно больше кофе, этот эффект был менее выражен. Кроме того, защитная связь оказалась более заметной у мужчин по сравнению с женщинами.

При этом генетические особенности, влияющие на скорость метаболизма кофеина в организме, не изменили обнаруженную закономерность. По мнению авторов исследования, противовоспалительные свойства кофе и его влияние на биологические процессы, связанные с работой мозга, могут играть важную роль в этом вопросе.

Ранее учёные уже выяснили, что кофе способствует подавлению воспалительных процессов в организме.