Медицина
Медицина

Клітини раку залатали пошкодження в мембрані через макропіноцитоз

Данські науковці дослідили процес репарації пошкодженої мембрани у ракових клітинах. Вони з'ясували, що він може відбуватися шляхом макропіноцитозу, під час якого клітина перетравлює фрагменти власної пошкодженої мембрани та використовує її розщеплені компоненти для подальшого розростання. Відповідна стаття оприлюднена в журналі Science Advances.

Клітини раку шийки матки лінії HeLa. National Institutes of Health / Wikimedia Commons

Клітини раку шийки матки лінії HeLa. National Institutes of Health / Wikimedia Commons

Чому це вивчали?

Мембрана клітин виконує надважливу функцію, відмежовуючи їхнє внутрішнє середовище від довкілля. Її пошкодження може загрожувати загибеллю клітини через вихід назовні її вмісту. Тому з часом розвинулися механізми, які забезпечують швидке загоєння вражень мембрани протягом кількох секунд. Одним зі способів залатати пошкодження є макропіноцитоз. У такому разі вражену частину мембрани покриває непошкоджена мембрана, закриваючи собою отвір у клітині. Тоді як вражена мембрана розбивається на невеликі сфери, що зазнають деградації під дією ферментів органел лізосом. Таким чином клітина, можна сказати, поїдає й перетравлює власну пошкоджену мембрану, яка більше непотрібна, щоб повторно використати ресурси. Цей процес споживання власних зайвих компонентів клітини називають автофагією. Подібний механізм виправлення мембранних дефектів відомий вже давно, але вченим із Університету Копенгагена першим вдалося виявити його в ракових клітин.

Чим займалися вчені?

Хоча про початковий механізм відновлення враженої клітинної мембрани відомо досить багато, суттєво менш вивченим є конкретно процес відбудовування нової мембрани. Науковці вважають, що перша «латка» є досить грубою роботою, за якою має слідувати ретельніша репарація мембрани. Без цього утворена мембрана може бути менш функціональною. Саме на дослідженні цього процесу зосередилися науковці в новій роботі.

Експерименти проводили на культурах людських клітин раку молочної залози та шийки матки. Під час роботи автори пошкоджували мембрани цих клітин за допомогою лазерних променів, що робили маленькі отвори в них. Відтак науковці спостерігали за процесами, що відбуваються в клітинах для загоєння враження.

Як повелися клітини?

Лазерні ураження, як очікувалося, запустили процес макропіноцитозу в ракових клітинах. Однак досліди показали, що якщо певними молекулами завадити клітині формувати сфери з пошкоджених мембран для їх подальшої деградації, то вона більше не може успішно ремонтувати мембрану й невдовзі гине. Тому майбутні дослідження лікування раку можуть націлюватися на процес макропіноцитозу в злоякісних клітинах.

Автори припускають, що такий механізм латання мембран може бути особливо притаманним агресивним раковим клітинам. Оскільки вони дуже активно діляться, то механізми репарації, які дають змогу повторно використати розкладені матеріали для потреб клітини, можуть сприяти швидкому їх розростанню.