Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν πώς τα κύτταρα ζυμομυκήτων αισθάνονται φυσικές πιέσεις στις μεμβράνες που τους προστατεύουν

Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει πώς τα κύτταρα ζυμομυκήτων αισθάνονται φυσικές πιέσεις στις μεμβράνες που τις προστατεύουν. Τα ευρήματα, που δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature, θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για μια σειρά ασθενειών, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου και των νευροεκφυλιστικών διαταραχών.

Η κυτταρική μεμβράνη είναι ένα προστατευτικό φράγμα που περιβάλλει όλα τα κύτταρα. Αποτελείται από μια διπλοστιβάδα φωσφολιπιδίου, η οποία είναι ένα διπλό στρώμα λιπαρών οξέων. Τα λιπαρά οξέα στη διπλή στιβάδα είναι διατεταγμένα με τρόπο που δημιουργεί ένα υδρόφοβο περιβάλλον, πράγμα που σημαίνει ότι απωθεί το νερό. Αυτό το υδρόφοβο περιβάλλον είναι απαραίτητο για τη σωστή λειτουργία της κυτταρικής μεμβράνης.

Όταν η κυτταρική μεμβράνη υποβάλλεται σε φυσικό στρες, όπως η θερμότητα ή η πίεση, η διπλοστιβάδα φωσφολιπιδίου μπορεί να διαταραχθεί. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στη διαρροή των περιεχομένων των κυττάρων και στον θάνατο του κυττάρου.

Τα κύτταρα ζυμομυκήτων έχουν έναν μοναδικό τρόπο ανίχνευσης φυσικών τάσεων στην κυτταρική μεμβράνη. Το κάνουν αυτό χρησιμοποιώντας μια πρωτεΐνη που ονομάζεται WSC1. Το WSC1 είναι μια μηχανική ευαίσθητη πρωτεΐνη, που σημαίνει ότι ανταποκρίνεται στις μηχανικές δυνάμεις. Όταν το WSC1 αισθάνεται μια φυσική πίεση στην κυτταρική μεμβράνη, υφίσταται μια αλλαγή διαμόρφωσης. Αυτή η αλλαγή διαμόρφωσης ενεργοποιεί έναν καταρράκτη σηματοδότησης που έχει ως αποτέλεσμα την ενεργοποίηση γονιδίων που εμπλέκονται στην προστασία του κυττάρου από το στρες.

Η ανακάλυψη του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα ζύμης αισθάνονται φυσικές πιέσεις στη κυτταρική μεμβράνη θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπείες για μια σειρά ασθενειών. Για παράδειγμα, τα καρκινικά κύτταρα είναι συχνά πιο ευαίσθητα στις φυσικές τάσεις από τα φυσιολογικά κύτταρα. Αυτό σημαίνει ότι η στόχευση του WSC1 θα μπορούσε να είναι ένας τρόπος για να σκοτωθούν επιλεκτικά καρκινικά κύτταρα. Επιπλέον, οι νευροεκφυλιστικές διαταραχές όπως η νόσος του Alzheimer και η νόσος του Parkinson χαρακτηρίζονται από τη συσσώρευση λανθασμένων πρωτεϊνών στον εγκέφαλο. Αυτές οι λανθασμένες πρωτεΐνες μπορούν να βλάψουν την κυτταρική μεμβράνη και να οδηγήσουν σε κυτταρικό θάνατο. Η στόχευση του WSC1 θα μπορούσε να είναι ένας τρόπος για την προστασία των νευρώνων από αυτή τη βλάβη και την επιβράδυνση της εξέλιξης των νευροεκφυλιστικών ασθενειών.

Τα ευρήματα αυτής της μελέτης παρέχουν νέες γνώσεις για το πώς αισθάνονται τα κύτταρα και ανταποκρίνονται στις φυσικές πιέσεις. Αυτή η γνώση θα μπορούσε να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για μια σειρά ασθενειών.