Ar žmogaus kūno ląstelės išgyvena, ar miršta patiriant stresą, be kita ko, priklauso ir nuo jų mitochondrijų. Freiburgo universiteto Medicinos fakulteto mokslininkai dabar įrodė, kad staigus energijos gamybos sustabdymas mitochondrijose užkerta kelią normaliai ląstelių žūčiai arba vadinamajai apoptozei, o vietoj to sukelia uždegiminį atsaką. Šio tyrimo rezultatai buvo paskelbti žurnale Imunitetas.
„Mes nustatėme, kad mitochondrijos yra tam tikra pagalba priimant sprendimus: jos reguliuoja, ar ląstelėje vyksta švari, tyli apoptozė, ar išsiskiria priešuždegiminės medžiagos“, – aiškina profesorius dr. Olafas Groß, tyrimo vadovas, mokslininkas. Freiburgo universiteto Medicinos centro Neuropatologijos institutas ir Kompetencijos klasterio CIBSS – Integratyvaus biologinio signalizavimo centro narys Studijavo Freiburgo universitete.
„Ši išvada padeda mums geriau suprasti, kaip organizmas palaiko pusiausvyrą tarp ląstelių apsaugos ir gynybos mechanizmų. Tai gali atverti naujų būdų gydyti uždegimines ligas.”
Sudėtinga sąveika siekiant geros sveikatos
Universalus ląstelių veiklos „kuro šaltinis“ yra ATP (adenozino trifosfatas). Jei ATP mitochondrijose smarkiai sumažėja, apoptozei svarbus baltymas, žinomas kaip citochromas c, lieka įstrigęs mitochondrijose ir ląstelė nemiršta, net jei ir gauna signalą tai padaryti iš išorės. Vietoj to, mitochondrijos suaktyvina mechanizmus, kurie sukelia uždegiminį atsaką, dėl kurio audinys tampa budrus ir paruošiamas galimai grėsmei.
Mokslininkai dabar išsiaiškino, kad specialus ląstelėse esantis „jutiklis“, žinomas kaip NLRP3, suaktyvėja, kai mitochondrijos nustoja gaminti energiją. Tačiau norint suaktyvinti NLRP3 jutiklį, reikalingas antras signalas iš kitų ląstelės sričių.
Šis vadinamasis „dviejų signalų mechanizmas“ užtikrina, kad uždegimas įsijungtų tik rimto pavojaus atveju, taip apsaugodamas sveikas ląsteles. Tai leidžia organizmui tikslingai reaguoti į grėsmes, tuo pačiu užkertant kelią nereikalingam uždegimui, galinčiam pažeisti audinį.
Šis atradimas gali būti naudingas gydant ligas, kuriose svarbų vaidmenį atlieka uždegiminiai procesai, pavyzdžiui, podagra, 2 tipo diabetas ar sunkūs COVID-19 atvejai.
„Ateityje vaistai galėtų būti specialiai sukurti mitochondrijoms arba NLRP3 aktyvinimui, siekiant geriau kontroliuoti uždegimą ir, viena vertus, užkirsti kelią sveikų audinių pažeidimams ir, kita vertus, skatinti imuninį atsaką į infekciją arba imuninės sistemos atmetimas nuo vėžio“, – sako Groß.