Kaip ląstelės išsivalo namus

Kartais biologai supranta, kad tai, kas tam tikrą laikotarpį buvo laikoma nereikšmingu ir neaiškiu ląstelės procesu, iš tikrųjų yra labai svarbi. Toks reiškinys pasirodo esąs labai įprastas ir dalyvauja daugybėje normalių ir ligas sukeliančių procesų. Taip buvo aptiktas ir azoto oksido vaidmuo organizmo skysčių apytakoje. Šis atradimas pelnė Nobelio premiją ir įgalino sukurti daug naudingų vaistų. Dabar didžiulį mokslininkų susidomėjimą staiga sukėlė kitas iki šiol ne itin reikšmingu laikytas procesas – autofagija.

Vojo Deretic, Daniel J. Klionsky

Bendrais bruožais autofagija (pavadinimas kilęs iš graikų kalbos, pažodžiui reiškia save valgantis) yra gana paprastas reiškinys. Kiekvienos ląstelės viduje branduolį supa citoplazma – citoskeleto paremta beformė drebučių masė, kurioje glūdi daugybė įvairių didelių molekulių, arba makromolekulių, ir specializuoti funkciniai subvienetai, vadinami organelėmis. Citoplazmos vidinio veikimo sudėtingumą galima prilyginti šiuolaikinėms kompiuterių sistemoms. Dėl joje vykstančių procesų nuolat prisikaupia įvairių atliekų. Autofagija yra tam tikras apsivalymo procesas – jos metu iš citoplazmos pašalinami senų baltymų likučiai ir visas kitas ją užkemšantis „dumblas“.
Citoplazmos išvalymas bet kurią ląstelę gali prikelti naujam gyvenimui; tai ypač svarbu tokioms ląstelėms kaip neuronai, nes jie nepakeičiami. Neuronai, privalantys gyventi taip pat ilgai, kaip ir jų šeimininkas, iš esmės neturi jokių kitų būdų pratęsti ir atnaujinti savo veiklą. Ląstelės biologai taip pat nustatė, kad autofagija prisideda prie gynybos nuo žalingų virusų ir bakterijų. Bet koks svetimas objektas ar organizmas, prasmukęs pro ląstelės išorėje esančią imuninę sistemą ir per ląstelės membraną prasiskverbęs į citoplazmą, tampa potencialiu autofagijos taikiniu.

Jeigu autofagija yra per lėta, per greita ar kitaip sutrikusi, pasekmės gali būti išties skaudžios. Daugeliui iš milijonų Krono liga (uždegiminės žarnų ligos forma) sergančių žmonių autofagijos sistema gali būti sutrikusi – ji negali kontroliuoti žarnyno mikrobinės floros dauginimosi. Smegenų neuronų autofagijos sistemos sutrikimas buvo susietas su Alzheimerio liga ir net su bendrais senėjimo procesais. Netgi puikiai veikianti ši sistema kartais yra žalinga, nes padeda stiprios radiacijos ar mirtinos chemoterapijos dozės paveiktoms vėžinėms ląstelėms išgyventi bei atsikurti, ir taip paskatina vėžį atsikartoti. Autofagija kartais pašalina ligotą ląstelę viso organizmo gerovės labui, bet ji gali tapti ir pernelyg stropi: sunaikinti ląstelę, kurios netekti organizmui žalinga.

Apie autofagijos sistemos veikimą tyrinėtojai daug sužinojo praeitą dešimtmetį. Gaunamos žinios ne tik pagerina bendrą ląstelės veikimo supratimą, bet ir turėtų padėti sukurti vaistus, galinčius sustiprinti ar prislopinti šios sistemos veiklą. Šio proceso stiprumo ir taikinių valdymas labai padėtų gydyti ligas ir netgi galėtų sušvelninti kai kuriuos senėjančių žmonių smegenų veiklos sutrikimus.

Daugiau skaitykite birželio mėnesio numeryje

   

Facebook komentarai