Мёртвые клетки после самоуничтожения; маленькие зелёные кружки обозначают оставшиеся F-ApoEV. (NIAID/CDC/Общественное достояние)
Внутри нашего организма происходит активный клеточный обмен: каждый день гибнут и заменяются сотни миллиардов клеток. Бесперебойное протекание этого постоянного биологического обновления имеет решающее значение для поддержания здоровья.
Исследователи выявили новый «след смерти», который клетки оставляют после своей гибели, чтобы направлять иммунную систему при выполнении её функции по удалению отходов. Похоже, что этот процесс научились использовать вирусы для дальнейшего распространения.
Открытия, опубликованные в журнале Nature Communications под руководством команды из Университета Ла Троба в Австралии, имеют важное значение для понимания того, как запрограммированная гибель и обновление клеток поддерживают наше здоровье.
Иллюстрация, демонстрирующая, как умирающие клетки оставляют после себя «следы смерти» (небольшие розовые пятна). (Rutter et al., Nat. Commun., 2026)
В перспективе это также может открыть возможность разработки лекарственных препаратов, использующих эти «следы смерти» — и предотвращающих их использование вирусами.
«Миллиарды клеток ежедневно гибнут в рамках нормального обновления тканей и развития заболеваний, и до сих пор считалось, что процесс фрагментации клеток во время их гибели носит случайный и довольно простой характер», — говорит биохимик Иван Пун из Института молекулярных наук Ла-Троба (LIMS).
«Наши результаты демонстрируют сложность этого процесса и подчёркивают, насколько каждый его этап на самом деле важен для того, чтобы умирающая клетка эффективно распадалась и удалялась иммунной системой».
Процесс, называемый апоптозом, часто используется для регулирования гибели клеток в организме, устраняя клетки, которые больше не нужны, повреждены или потенциально опасны. Именно этот процесс стал предметом более тщательного изучения в новом исследовании.
Используя 3D-изображения в режиме замедленной съёмки для анализа различных типов клеток в процессе их гибели, исследователи идентифицировали белки, оставшиеся после апоптоза, а также механизмы последующего взаимодействия иммунной системы с ними.
Как и ожидалось, среди остатков погибших клеток были обнаружены внеклеточные везикулы (EV) — небольшие капсулы, содержащие белки, ДНК и РНК, которые клетки выделяют для обмена сигналами между собой. В данном случае исследователи обнаружили ранее неизвестный тип EV, который они назвали F-ApoEV: везикулы, образованные в результате апоптоза и несущие «следы смерти».
Эти F-ApoEV действуют подобно следам, по которым иммунная система может проследить путь для уборки погибших клеток.
«Мы знаем, что организм удаляет фрагменты погибших клеток, чтобы они не задерживались и не вызывали воспаления и аутоиммунных заболеваний, таких как системная красная волчанка, и мы обнаружили, что F-ApoEV легко удаляются из места гибели клеток, — говорит ведущий исследователь Стефани Раттер, биохимик из LIMS. — Чего мы не ожидали, так это того, что вирусы также могут использовать этот процесс в своих интересах и вызывать инфекцию, скрываясь в F-ApoEV».
Когда исследователи заразили умирающие клетки вирусом гриппа, вирус спрятал часть своих частиц внутри F-ApoEV. По мере того как иммунная система очищает место гибели клетки, эти фрагменты патогена распространяются на соседние здоровые клетки. Это новый способ распространения вирусов, который мы ранее не наблюдали.
Эти механизмы ещё предстоит проверить и проанализировать вне лабораторных условий, но потенциальные методы лечения могли бы улучшить функцию F-ApoEV для более эффективной защиты от аутоиммунных заболеваний и предотвращения распространения вирусов.
Источник: habr.com