Νέες μελέτες λεπτομέρειες για το πώς τα λιμοκτονούν τα κύτταρα αεροπειρατεί σε σταθμούς μεταφοράς πρωτεΐνης

Μια νέα μελέτη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα περιγράφει πώς λιμοκτονούν τους σταθμούς μεταφοράς πρωτεϊνών για να μεταφορτωθούν τα θρεπτικά συστατικά μετά από τις μεμβράνες τους και να αποτρέψουν την πείνα. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτό το εύρημα θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέους τρόπους αντιμετώπισης ασθενειών όπως ο διαβήτης και η παχυσαρκία, οι οποίες σχετίζονται με υπερφόρτωση θρεπτικών ουσιών και μη φυσιολογική μεταφορά πρωτεϊνών.

Τα κύτταρα διατηρούν μια σταθερή ροή θρεπτικών ουσιών, πρωτεϊνών και άλλων σημαντικών μορίων μέσα και έξω από τους εσωτερικούς χώρους τους μέσω εξειδικευμένων σταθμών μεταφορών που ονομάζονται translocons. Αυτοί οι σταθμοί ρυθμίζονται προσεκτικά για να εξασφαλίσουν ότι τα σωστά μόρια μπαίνουν μέσα και έξω την κατάλληλη στιγμή. Αλλά όταν τα κύτταρα λιμοκτονούν, αλλάζουν τους κανόνες.

Στη νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Developmental Cell, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όταν τα κύτταρα ζυμομυκήτων λιμοκτονούν από γλυκόζη, κλέβουν τα translocons τους για να εισαγάγουν μια διαφορετική θρεπτική ουσία που ονομάζεται προλίνη. Τα κύτταρα το κάνουν αυτό με την παραγωγή μιας ειδικής πρωτεΐνης που συνδέεται με το translocon και αλλάζει το σχήμα της, επιτρέποντας στην προλίνη να γλιστρήσει.

"Είναι σαν τα κύτταρα να επαναπρογραμματίζουν τους σταθμούς μεταφορών τους για να καλύψουν τις μεταβαλλόμενες ανάγκες τους", δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Dr. David Morgan, καθηγητής βιοχημείας στο U. Αυτή η ικανότητα να επαναπρογραμματιστούν τα translocons τους θα μπορούσε να αποτελέσει βασικό παράγοντα για την επιβίωση των κυττάρων κατά τη διάρκεια της στέρησης θρεπτικών ουσιών. Όταν τα κύτταρα λιμοκτονούνται, συχνά πρέπει να εισάγουν γρήγορα ορισμένα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά, όπως η προλίνη, για να επιβιώσουν. Με την αεροπειρατεία τους μεταφραστές, τα κύτταρα μπορούν να παρακάμψουν τους κανονικούς ρυθμιστικούς μηχανισμούς που ελέγχουν τη ροή των μορίων μέσα και έξω από το κύτταρο και εισάγουν γρήγορα τα θρεπτικά συστατικά που χρειάζονται.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτό το εύρημα θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις στη θεραπεία ασθενειών που σχετίζονται με υπερφόρτωση θρεπτικών ουσιών και μη φυσιολογική μεταφορά πρωτεϊνών. Για παράδειγμα, στον διαβήτη, τα κύτταρα υπερφορτωθούν με γλυκόζη, η οποία μπορεί να βλάψει τα κύτταρα και να οδηγήσει σε επιπλοκές όπως καρδιακές παθήσεις, εγκεφαλικό επεισόδιο και νεφρική ανεπάρκεια. Με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα εκτοξεύουν τα translocons τους για την εισαγωγή θρεπτικών ουσιών, οι ερευνητές μπορεί να είναι σε θέση να αναπτύξουν νέα φάρμακα που μπορούν να εμποδίσουν αυτή τη διαδικασία και να αποτρέψουν την υπερφόρτωση θρεπτικών ουσιών.

Στην παχυσαρκία, τα κύτταρα συχνά έχουν μη φυσιολογική ποσότητα δραστικότητας μεταφοράς πρωτεϊνών, η οποία μπορεί να οδηγήσει στη συσσώρευση τοξικών πρωτεϊνών στα κύτταρα. Με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα ρυθμίζουν τη μεταφορά πρωτεϊνών τους, οι ερευνητές μπορεί να είναι σε θέση να αναπτύξουν νέα φάρμακα που μπορούν να διορθώσουν αυτή την ανώμαλη δραστηριότητα και να αποτρέψουν την ανάπτυξη ασθενειών που σχετίζονται με την παχυσαρκία.

"Τα ευρήματά μας παρέχουν νέες γνώσεις για το πώς τα κύτταρα ανταποκρίνονται στη στέρηση θρεπτικών ουσιών και θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για ασθένειες που σχετίζονται με υπερφόρτωση θρεπτικών ουσιών και μη φυσιολογική μεταφορά πρωτεϊνών", δήλωσε ο Morgan.