Ученые измерили уровень смертности в клетках.

91

(Чтобы не читать статью — можете посмотреть видео)

Впервые ученые измерили скорость гибели клеток. Сигналы, которые запускают апоптоз — естественный процесс запрограммированной гибели клеток — каскадно проходят через клетки в виде волны со скоростью 30 микрометров в минуту.

В многоклеточных организмах клетки жертвуют собой на благо всего организма. Этот процесс называется апоптозом. Через запрограммированную гибель клеток организм удаляет изношенные или поврежденные клетки. Этот естественный процесс можно сравнить с контролируемым самоубийством, но детали того, как этот процесс происходит, остаются неясными.

Исследователи из Стэнфордского университета измерили скорость, с которой прогрессирует процесс апоптоза. Это около 30 микрометров (0,03 миллиметра) в минуту. Внутри клеток смерть ведет себя как волна. Одна молекула, которая вызывает смерть, активирует другую и так далее, пока клетка не умрет полностью. Волна такого типа, вызванная одной или несколькими вещами, называется триггерной волной.

Результаты исследования появились на страницах Science .

Апоптоз является одной из самых известных форм гибели клеток. Это процесс, при котором организм избавляется от старых, ненужных или нездоровых клеток, таких как клетки с мутациями, которые могут даже превратиться в рак, без вреда для окружающей ткани. Но все же этот процесс не понятен исследователям. Мутантные клетки не всегда удаляются из организма, примером чего является рак.

— Иногда наши клетки умирают, когда мы этого не хотим — например, при нейродегенеративных заболеваниях. И иногда наши клетки не умирают, когда мы действительно этого хотим — например, при раке, — сказал Джеймс Феррелл из Стэнфордского университета. «И если мы хотим вмешаться, нам нужно понять, как регулируется апоптоз», — добавил он.

Чтобы увидеть апоптоз в клетке, ученые использовали яйцо африканского когтя. Они удалили цитоплазму — весь материал, кроме ядра — и поместили ее в пробирку. Затем они инициировали процесс апоптоза, используя зеленый флуоресцентный белок для отслеживания процесса.

Оказалось, что зеленое свечение движется с постоянной скоростью, что указывает на то, что апоптоз распространяется как волны. Когда начинается смерть, клетки активируют специфические белки-киллеры в клетке, называемые каспазами. Эти белки затем перемещаются в другие каспазы и активируют их. Они, в свою очередь, следуют по их стопам, и весь процесс продолжается.

— Апоптоз распространяется таким образом и никогда не замедляется. Нет меньшей амплитуды, потому что она генерирует свой собственный импульс на каждом этапе, превращая неактивные молекулы в активные, пока апоптоз не распространяется в каждом углу клетки, — объяснил Феррелл.

Источник: Стэнфордская медицина , фото: Лаборатория экспериментальной патологии, Отделение внутренних исследований, NIEHS (NIH). На фотографии показан препарат печени мыши с клеткой, подвергающейся апоптозу.