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.

*

Результаты их работы опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. Метаболический синдром представляет собой комплекс нарушений обмена веществ, включающий в себя повышенный уровень сахара в крови, ожирение в области живота, высокое кровяное давление и нарушения липидного профиля.

Эта совокупность факторов существенно повышает риск сердечно-сосудистых и других хронических заболеваний. В исследовании использовались данные почти 350 тысяч человек из базы UK Biobank, за которыми наблюдали в среднем 18 лет.

За это время хронический панкреатит был диагностирован у 623 участников. Выяснилось, что у людей с метаболическим синдромом риск заболевания был примерно в два раза выше, чем у тех, у кого его не было.

Анализ показал, что риск возрастает по мере накопления компонентов синдрома. Наиболее значимыми факторами оказались повышенный уровень глюкозы в крови и абдоминальное ожирение — они сильнее всего были связаны с развитием заболевания.

Учёные также отметили роль системного воспаления, которое частично объясняет эту связь. Авторы исследования подчёркивают, что контроль метаболического здоровья, включая уровень сахара и массу тела, может играть важную роль в профилактике хронического панкреатита.

Они утверждают, что это может привести к высвобождению огромного количества углерода, который сейчас находится глубоко под водой. Вследствие этого температура в Южном полушарии и в Антарктиде резко возрастёт.

Маттео Виллейт, соавтор исследования, отметил: «Это добавит 0,2 градуса Цельсия к глобальному потеплению. Это изменение температуры обусловлено значительным выбросом углерода из Южного океана в результате усиленного перемешивания, которое выводит богатые углеродом глубинные воды на поверхность».

Ранее Владимир Семёнов, директор Института физики атмосферы имени Обухова РАН, предсказал усиление засух и аномальной жары на планете. Он также добавил, что в России по мере потепления интенсивность осадков увеличится практически повсеместно.

Технологии, позволяющие это сделать, уже частично доступны и активно развиваются, как сообщает KP.RU.

Речь идёт о создании клеточного «резерва» — заранее заготовленных и замороженных в криобанке клеток организма. Например, сегодня можно сохранять клетки крови и иммунной системы.

Предполагается, что через годы их можно будет «вернуть» в организм, когда собственные клетки начнут хуже работать из-за возраста. По словам специалиста, такие клетки могут действовать как «ремонтный материал», помогая восстанавливать повреждённые ткани, снижать хроническое воспаление и поддерживать иммунную защиту.

Это важно, поскольку старение связано не только с износом органов, но и с ухудшением способности организма к самовосстановлению. Пока подобные технологии ограничены в доступности и требуют дополнительных исследований.

Однако эксперты полагают, что в ближайшие годы они могут стать частью персонализированной медицины и изменить подход к продлению здоровой жизни, сместив акцент с лечения заболеваний на их профилактику. Ранее учёные выяснили, что силовые тренировки замедляют старение мозга и улучшают его работу.

Они проанализировали данные более чем о четырёх миллионах случаев заболевания, и результаты были опубликованы в журнале Cancer Research Communications (CRC). Учёные сравнили частоту онкологических заболеваний у людей старше 30 лет в зависимости от семейного положения.

Выяснилось, что участники, которые никогда не состояли в браке, значительно чаще сталкивались с раком. Эта тенденция наблюдалась почти для всех основных типов опухолей.

Особенно заметна разница была для предотвратимых видов рака, связанных с инфекциями, курением и образом жизни. У мужчин, которые никогда не вступали в брак, риск некоторых видов рака был выше примерно на 70 процентов по сравнению с женатыми.

У женщин этот риск был выше на 85 процентов по сравнению с теми, кто состоял или состоял ранее в браке. В некоторых случаях различия были ещё более значительными: например, риск рака шейки матки у женщин без брачного опыта оказался почти в три раза выше.

Авторы подчёркивают, что речь не идёт о прямой причинно-следственной связи. По их мнению, семейное положение может отражать совокупность факторов, таких как доступ к медицинской помощи и регулярным обследованиям, образ жизни и уровень социальной поддержки.

Именно эти факторы, вероятно, и влияют на риск заболевания. Ранее учёные выяснили, что длительное воздействие пестицидов увеличивает вероятность заболевания раком.