Ученые выяснили, как клетка может обмануть собственную смерть

Клетки могут умирать по-разному, но одна судьба особенно ужасна. Пироптоз возникает, когда клетка погибает в результате детонации, обычно в ответ на инфекцию. В огненной "лебединой песне" пироптозная клетка жертвует собой, чтобы залить оставшихся в живых соотечественников последним запасом сигнализирующих об опасности химических веществ, называемых цитокинами.


Смерть клетки быстрая и беспорядочная, но это во благо. «Это происходит довольно внезапно, - говорит Гэри Мо (Gary Mo), биоинженер из Иллинойского университета в Чикаго. - Клетки буквально лопнут».

Раньше ученые думали, что пироптоз - это улица с односторонним движением: однажды начав, решение нельзя будет отменить. В недавнем исследовании, опубликованном в Nature Communications, Мо и его команда обнаружили, что клетка имеет встроенный механизм отмены пироптоза, что позволяет ей умереть в другой день.

Выводы, полученные в результате открытий, могут подсказать исследователям, как можно регулировать пироптоз, будь то уничтожение раковых клеток у пациента или подавление феномена в иммунных клетках и предотвращение возникновения цитокиновых бурь, когда организм борется с особенно тяжелой инфекцией.

Когда клетка получает внешнюю команду подвергнуться пироптозу, белки внутри клетки, называемые гасдерминами, пробуждаются. Эти молекулы в полете внедряются в клеточную мембрану и открывают дыры, которые Мо сравнивает с установкой окон в нижней части корпуса корабля, чтобы ускорить его затопление. Мембрана теряет структурную целостность и, подобно тонущему кораблю, больше не может препятствовать проникновению всевозможных веществ из внешней среды. Ячейка в конечном итоге лопается, когда она становится переполненной водой, точно так же, как и воздушный шар, находящийся под избыточным давлением.


Таким образом, клетки развили способ вмешиваться в свою дурную судьбу, чтобы регулировать последствия. «Возможно, было бы неплохо иметь кнопку паузы», - говорит Мо. Он объясняет, что это как если бы клетка выдавала себя и спрашивала: «Ты действительно хочешь это сделать?».

Способность клеток закрывать пробитые белком поры стала неожиданностью, говорит Изабелла Раух (Isabella Rauch), иммунолог из Орегонского университета здоровья и науки. Исследование показывает, что «существует нечто большее, чем просто активация порообразующих белков, которая способствует тому, что на самом деле происходит с клеткой», отмечает Раух. Конечно, это трудный баланс между стремлением клетки к пироптозу и конкурирующим стремлением к выживанию.