Исследование является результатом сотрудничества ученых из Каролинского института в Швеции, Мичиганского университета и Калифорнийского университета в Сан-Диего, США, которые были заинтересованы в том, чтобы выяснить, могут ли события в ядре клетки влиять на аутофагию. К удивлению, они обнаружили, что сигнальная цепь в ядре служит своего рода молекулярным переключателем, который определяет, умирает клетка или выживает.Проще говоря, аутофагия — это процесс, при котором клетка потребляет части себя, и это способ очистить аномальные комки белков и избавиться от поврежденных органелл («органов» клетки) путем их разрушения.
Клетка также использует этот процесс при стрессе из-за внешних обстоятельств, таких как голод, чтобы выжить до лучших времен. Таким образом, хотя аутофагия может защитить клетку, она также может привести к ее гибели. Однако то, как контролируется выбор между жизнью и смертью, остается загадкой.Аутофагия участвует во многих заболеваниях, таких как рак, диабет, ожирение, сердечно-сосудистые заболевания, хронические воспаления, болезни Альцгеймера и Паркинсона, а также в физиологической адаптации к упражнениям, развитию иммунной системы и старению.
«Учитывая роль аутофагии в заболевании человека, все, что нам нужно сделать, это выбрать модель заболевания и проверить, можно ли что-нибудь получить от воздействия на новую сигнальную сеть, которую мы определили», — говорит д-р Бертран Джозеф из отделения Каролинского института. Онколог-патолог, возглавивший исследование.На сегодняшний день аутофагия в основном рассматривается как процесс в цитоплазме клетки; Настоящее исследование может полностью опровергнуть эту точку зрения, поскольку результаты показывают, что события в ядре клетки играют важную роль в управлении процессом, когда он уже начался. ДНК в ядре клетки упакована вокруг так называемых гистоновых белков, к которым различные ферменты могут присоединять ацетильные группы.
Такая модификация гистонов представляет собой тип эпигенетической регуляции, которая может влиять на экспрессию генов без изменения последовательности ДНК. Модификация гистонов — динамический процесс, поскольку некоторые ферменты добавляют ацетильные группы, а другие ферменты удаляют их.Исследователи изучили, как ацетилирование гистона H4 влияет на результат аутофагии, и обнаружили, что во время процессов ацетилирование H4 снижается, что приводит к снижению экспрессии генов, связанных с аутофагией.
Если эта специфическая модификация гистона была заблокирована, аутофагические клетки погибали.«Наши открытия открывают возможности для влияния на аутофагию», — говорит д-р Джозеф.
Исследовательские группы Каролинского института, участвующие в исследовании, финансируются за счет грантов Детского онкологического фонда, Шведского онкологического общества, Шведского исследовательского совета и онкологического общества в Стокгольме.