На результат химиотерапии влияет процесс разрушения митохондрий

Программируемое разрушение митохондрий, «энергетических станций» клеток, пределяет ответ опухолевых клеток на химиотерапию. Также этот процесс влияет на различные виды гибели клеток, такие как апоптоз и аутофагия. К такому выводу пришли ученые из МГУ имени М.В. Ломоносова и Каролинского института Стокгольма (Швеция). Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты работы опубликованы в журнале Biological Chemistry. Программируемая гибель клеток – важный физиологический процесс, он позволяет организму избавляться от ненужного биологического материала. Вследствие нарушения этого процесса может развиться ряд патологий, таких как нейродегенеративные заболевания (болезни Альцгеймера, Паркинсона), а также злокачественные новообразования. Стимуляция программы гибели в опухолевых клетках — это перспективная стратегия борьбы с раком, а подавление механизмов гибели клеток – одна из важнейших причин появления опухолей. Номенклатурный комитет по исследованию гибели клеток признал наличие более десяти различных механизмов . Во многих механизмах программируемой гибели клеток активно участвуют митохондрии (силовые станции клетки, снабжающие ее универсальным энергетическим топливом – АТФ). Часто они становятся своеобразными «переключателями» между различными формами гибели клеток. Повреждение митохондрий не только ведет к дефициту энергии, но и способно запустить гибель клеток, поэтому для нормального функционирования клетка должна удалять нефункциональные или поврежденные митохондрии. Качество митохондрий в клетках контолирует митофагия – вид аутофагии, направленный на избирательную утилизацию поврежденных митохондрий. Авторы новой работы изучили, в какой степени нарушение митофагии может влиять на протекание апоптоза и, следовательно, определять устойчивость опухолевых клеток к терапии». Ученые использовали современные методы молекулярной и клеточной биологии, а также конфокальную микроскопию. С ее помощью можно выявить накопление исследуемых белков в различных участках и органеллах клетки в процессе гибели. Исследователи показали, что если стимулировать процесс митофагии и удалить нефункциональные или поврежденные митохондрии, можно подавить процесс гибели клеток — апоптоз, который вызывает противоопухолевый препара цисплатин. Если же подавить митофагию, вся клетка наоборот разрушается. Ученые установили, что при подавлении митофагии в клетке накапливаются активные формы кислорода — высокореактивные свободные радикалы, который могут нанести вред важнейшим макромолекулам. Кроме того, в это время активируется еще одна органелла клетки – эндоплазматический ретикулум. Это разветвленная система уплощенных полостей, пузырьков и канальцев в клетке, при участии которой происходит синтез и транспорт белков и липидов. Нарушение процессов синтеза белка в эндоплазматическом ретикулуме может вызывать явление, получившее название стресс эндоплазматического ретикулума. На основании результатов исследования ученые сделали важный вывод, что взаимодействие между апоптозом и митофагией включает в себя различные процессы, такие как аутофагия и стресс эндоплазматического ретикулума. При этом метаболические пути (химические реакции, происходящих в клетке) митофагии, апоптоза и канцерогенеза проникают друг в друга. «Оказалось, что канцерогенез, митофагия и апоптоз зачастую используют общие метаболические пути. К примеру, белки семейства Bcl-2 способны регулировать не только апоптоз, но и аутофагию. Более того, повышенная экспрессия антиапоптотических белков данного семейства усиливает рост опухолей за счет подавления гибели клеток. Другой пример – белок р53, который также принимает участие в регуляции различных типов гибели, а его мутированная форма обнаружена почти в 50% всех типов рака. Выявление подобных точек пересечения метаболических процессов имеет важное значение для поиска мишеней, воздействие на которые способно стимулировать гибель раковых клеток», – прокомментировал ученый. Фундаментальные результаты работы будут полезны в выработке стратегий, направленных на борьбу с раком. При этом важно учитывать все возможные факторы и метаболические пути, посредством которых ингибирование (подавление) или стимуляция митофагии может способствовать успешной противоопухолевой терапии. Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru. Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.