Исследование процесса аутофагии — модная тема

Наука и жизньНаука

Новая жизнь для сломанных клеток, или Как работает аутофагия

Рассказывает доктор химических наук Пётр Сергиев, директор Научно-исследовательского института физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского. Записала Виктория Смирнова.

Исследование процесса аутофагии — очень интересная и, более того, модная сейчас тема. Относительно фундаментальных процессов, происходящих в клетке, аутофагия была открыта недавно. Её «идея» заключается в переработке мусора из крупных клеточных структур, которые ломаются в нашем организме. Чтобы в дальнейшем клетка могла использовать их для синтеза требующихся ей компонентов, эти структуры необходимо разобрать на составные части.

У аутофагии — две задачи. Первая: разборка на части «сломанных» органелл, вторая — восполнение ресурсов при голодании. Если мы говорим про вторую задачу аутофагии, то зачастую происходит переработка не сломанных органелл, а тех, которые в данный момент не нужны клетке. В таком случае ими можно пожертвовать для создания более важных элементов.

В процессе эволюции человеческому организму не хватало ресурсов. Наши предки нередко были вынуждены голодать, и аутофагия была «оптимизирована» так, чтобы можно было не тратить энергию на менее важные жизненные процессы. Например, если органелла продолжает функционировать, но при этом работает неэффективно, то организм с целью экономии не тратит энергию на её разбор.

Известно, что ограничение числа калорий способствует увеличению продолжительности жизни. В современном мире при наличии проблемы переедания, когда калории, накапливающиеся в организме, некуда девать, хочется найти им применение. Можно предположить, что избыточные калории получится пустить на обновление внутриклеточных органелл. При этом интересно, что аутофагия активируется при недостатке белка. Разборка внутриклеточных органелл способствует выработке аминокислот, а это вдвойне полезно для организма.

Ещё одним плюсом аутофагии служит то, что происходит процесс разбора накапливающихся в нервных клетках белковых агрегатов, которые могут вызывать нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Паркинсона. В компонентах системы аутофагии происходят мутации, которые вызывают это заболевание. Есть шанс, что, «подстегнув» аутофагию, мы сможем лечить такого рода заболевания более простыми способами.

В клетках регулярно накапливаются повреждения, такой процесс в нашем организме происходит постоянно. Если говорить о его причинах, то можно выделить две основные.

Первая заключается в том, что митохондрии по общепринятой теории повреждаются из-за продуцирования активных форм кислорода (АФК). Несмотря на то, что у митохондрий существуют механизмы защиты от повреждений, при большом количестве АФК происходит «окислительный стресс» — это ключевой фактор в деструктивных изменениях митохондрий.

Вторая причина — обыкновенные ошибки в работе молекулярных машин. Так, процесс создания дочерних молекул ДНК, который называется репликацией, может вызывать мутации.

Но как узнать, хорошо ли в клетке работает аутофагия? В первую очередь, мы получаем информацию о клеточном процессе благодаря сенсорам, которые его регулируют. Основным из них служит mTOR-киназа. Это белок, который регулируется доступностью аминокислот и энергии. Он получает информацию изнутри и извне клетки. Так остальные клетки сообщают с помощью инсулиноподобного фактора роста о том, что организму хватает ресурсов. Если mTOR-киназа активна, клетка понимает, что ресурсов достаточно и нет необходимости в аутофагии, но если белок mTOR подавлен, клетка не получает сигнал о наполненности ресурсами и аутофагия запускается.

Когда происходит включение аутофагии, образуется мембранная структура, которая называется омегасомой, или фагофором. Внешне она напоминает ковш. Эта конструкция захватывает органеллы, которые требуется поглотить и переварить. Фагофор замыкается вокруг собранных органелл, после чего мембранная аутофагосома, в которую превратился фагофор, сливается с лизосомой, отвечающей за процесс переваривания сломанных частиц. В лизосоме находятся пищеварительные ферменты, способствующие тщательному разбору испорченных органелл.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Обжигаемый Солнцем: экскурсия на Меркурий Обжигаемый Солнцем: экскурсия на Меркурий

Какие же тайны и интересные особенности скрывает Меркурий?

Наука и жизнь
Ложь, воровство и запах козла Ложь, воровство и запах козла

14 историй о том, как великие проявляли романтический интерес

Weekend
Защита и опора Защита и опора

Инженерный гений природы развернулся во всю свою мощь

Наука и жизнь
Неисправимый романтик Неисправимый романтик

Луи Гаррель про борьбу с аэрофобией, работу с Венсаном Касселем и тюленя

Grazia
Резерфорд и рождение экспериментальной ядерной физики Резерфорд и рождение экспериментальной ядерной физики

Первое искусственное превращение химических элементов

Наука и жизнь
Железные герцогини Железные герцогини

Тренды рынка самых дорогих классических автомобилей мира

RR Люкс.Личности.Бизнес.
Каждая личинка — индивидуальность Каждая личинка — индивидуальность

Эти небольшие червячки красного цвета — объект пристального внимания биологов

Наука и жизнь
Анатоль Вовк Анатоль Вовк

Обсудили с историком моды Анатолем корунды, шушпанчики и адорацию мадленок!

Собака.ru
Симптомы будущей жены Симптомы будущей жены

Какими качествами должна обладать твоя будущая жена?

Maxim
Вячеслав Богдан: Мы уже обошли нишевых конкурентов и сейчас соревнуемся с универсалами Вячеслав Богдан: Мы уже обошли нишевых конкурентов и сейчас соревнуемся с универсалами

Гендиректор Flowwow — как нишевые маркетплейсы конкурируют с универсальными

Ведомости
Проповедники убийств Проповедники убийств

Жан-Поль Марат, Максимилиан Робеспьер и Жорж Дантон — идеологи террора

Дилетант
Александра Власова: «У каждого свой путь, главное – получать от него удовольствие» Александра Власова: «У каждого свой путь, главное – получать от него удовольствие»

Актриса Александра Власова — о марафонах желаний и способе исправить осанку

Здоровье
Людмила Полякова: «Соломин дважды изменил мою судьбу» Людмила Полякова: «Соломин дважды изменил мою судьбу»

Если бы не он, не бывать мне артисткой. Соломин стал моим ангелом-хранителем

Коллекция. Караван историй
Борьба с галочками Борьба с галочками

Сколько зарабатывают маркетплейсы и как ФАС борется с галочками

Ведомости
Алена Званцова: «Когда мы с мужем писали сценарий «Оттепели», периодически один из нас вопил: «Я больше не могу, пристрелите меня!» Алена Званцова: «Когда мы с мужем писали сценарий «Оттепели», периодически один из нас вопил: «Я больше не могу, пристрелите меня!»

«Мы поняли, что все режиссеры — ужасные люди»

Коллекция. Караван историй
Попал в аварию, но у виновника ДТП нет ОСАГО. Что делать? Попал в аварию, но у виновника ДТП нет ОСАГО. Что делать?

Как взыскать ущерб с виновника ДТП, у которого нет ОСАГО

РБК
Два Гуся, две светлые постройки Два Гуся, две светлые постройки

Маршрут путешествия на два дня в Гусь-Железный и Гусь-Хрустальный

Weekend
«Трамп считает, что либерализация торговли закончилась» «Трамп считает, что либерализация торговли закончилась»

О логике Трампа и о возможных последствиях его действий

Монокль
«2 часа пролетают за 20 секунд» «2 часа пролетают за 20 секунд»

Дина Аверина и Дмитрий Соловьёв — гармоничная пара проекта «Ледникового периода»

OK!
Сад на ладони Сад на ладони

Создаем домашний флорариум своими руками:

Лиза
Ни рук, ни ног — вообще ничего… Ни рук, ни ног — вообще ничего…

Что представляют собой змеи, чем они опасны и чем прекрасны?

Наука и жизнь
Евгеника 2.0: о бедной науке замолвите слово… Евгеника 2.0: о бедной науке замолвите слово…

Руководствуясь только логикой и фактами, ставим порочность евгеники под сомнение

Знание – сила
Капризы моды в храме науки Капризы моды в храме науки

Казалось бы, в сфере науки просто нет места моде. Но так ли это?

Знание – сила
Пушистые герои: реальные истории о кошках, которые спасли жизнь людям Пушистые герои: реальные истории о кошках, которые спасли жизнь людям

Реальные случаи, когда кошкам удалось спасти жизнь людям

ТехИнсайдер
Ученые обнаружили планету, на которой возможно есть жизнь Ученые обнаружили планету, на которой возможно есть жизнь

Какая еще планета, кроме Марса, способна поддерживать жизнь?

Inc.
Что такое ферритин и как не спутать дефицит железа с другими проблемами Что такое ферритин и как не спутать дефицит железа с другими проблемами

Какие скрытые процессы в организме отражает ферритин

ТехИнсайдер
«Опыт — не главное». Как мы устраивались работать на российский автозавод «Опыт — не главное». Как мы устраивались работать на российский автозавод

Как устроиться на работу на автозавод, что требуется и сколько будут платить

РБК
Навязался гайморит Навязался гайморит

Как распознать гайморит у ребенка на ранней стадии и вовремя начать лечение?

Лиза
Газировке несладко Газировке несладко

Почему россияне переходят на лимонад без сахара?

Ведомости
Победа без победителя: кто одержал верх в Палестине? Победа без победителя: кто одержал верх в Палестине?

Замороженный кризис в Газе можно смело назвать «конфликтом без победителей»

Монокль
Открыть в приложении