Исследователи из Университета Макмастера обнаружили ранее неизвестную функцию белка по защите клеток, которая может открыть новые возможности для лечения возрастных заболеваний и привести к более здоровому старению в целом.
Команда обнаружила, что класс защитных белков, известный как MANF, играет роль в процессе, который поддерживает эффективность и нормальное функционирование клеток.
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Наши клетки производят белки и выбрасывают их после выполнения своей работы. Этот эффективный, непрерывный процесс поддержания известен как клеточный гомеостаз. Однако с возрастом способность наших клеток выдерживать этот процесс снижается.
Клетки могут создавать белки неправильно, и процесс очистки может стать неисправным или перегруженным. В результате белки могут слипаться, что приводит к вредному накоплению, которое связывают с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
«Если клетки испытывают стресс из-за того, что началась агрегация белков, эндоплазматический ретикулум , где белки производятся и затем высвобождаются, получает сигнал прекратить выработку этих белков», — объясняет руководитель исследования профессор Бхагвати Гупта. «Если проблема не будет устранена, клетка погибнет, что в конечном итоге приведет к дегенерации нейронов и нейродегенеративным заболеваниям, которые мы и наблюдаем».
Предыдущие исследования, включая исследование Макмастера, показали, что MANF защищает от повышенного клеточного стресса. Команда решила понять, как это происходит, изучая микроскопических червей, известных как C. elegans. Они создали систему для управления количеством MANF у C. elegans.
«Мы могли буквально видеть, где MANF экспрессировался у червей, потому что они полупрозрачны. Мы могли видеть его во всех различных тканях. Внутри этих тканей MANF присутствовал в структурах, известных как лизосомы, которые связаны с продолжительностью жизни и агрегацией белков», — сказал соавтор исследования Шейн Тейлор.
Команда обнаружила, что MANF играет ключевую роль в процессе утилизации клеток, помогая расщеплять накопленные белки, сохраняя клетки здоровыми и свободными от ненужных вещей.
Повышение уровня MANF также активирует естественную систему очистки клеток, помогая им функционировать лучше и дольше.
«Хотя наше исследование было сосредоточено на червях, результаты раскрывают универсальные процессы. MANF присутствует у всех животных, включая людей. Мы изучаем фундаментальные и механистические детали, которые затем можно было бы проверить в более высоких системах», — сказал Тейлор.
Чтобы разработать MANF в качестве потенциальной терапии, исследователи хотят понять, с какими другими игроками взаимодействует MANF.
«Открытие роли MANF в клеточном гомеостазе позволяет предположить, что его можно использовать для разработки методов лечения заболеваний, поражающих мозг и другие части тела, путем воздействия на клеточные процессы, устранения этих токсичных скоплений в клетках и поддержания их здоровья», — сказал Гупта. «Основная идея исследований старения заключается в том, можем ли мы сделать процессы лучше и эффективнее. Понимая, как работает MANF, и ориентируясь на его функцию, мы могли бы разработать новые методы лечения возрастных заболеваний. Мы хотим жить дольше и здоровее. Такие игроки могли бы нам в этом помочь».
