Magyar kutatók ecetmuslicákon tárták fel a hasnyálmirigy-gyulladást okozó sejtbiológiai mechanizmus részleteit

Bár az élő szervezet egészséges egyensúlyának fenntartásában kulcsszerepet betöltő autofágia, vagyis a sejtes önemésztés krinofágia néven ismert folyamata közel 60 éve ismert, a mechanizmus molekuláris biológiai hátteréről alig lehetett bővebbet tudni.

Ezt a hiányt pótolták az ELTE Anatómiai, Sejt- és Fejlődésbiológiai Tanszékének és a Szegedi Biológiai Kutatóközpont Genetikai Intézetének kutatói, akik a rangos FEBS Letters folyóiratban nemrégiben megjelent közös tanulmányukban ismertették ecetmuslicák (Drosophila melanogaster) fiatal bábjain végzett vizsgálataik eredményeit. A laborrovarok nyálmirigyeit modellrendszerként használó kutatásuk arra kereste a választ, hogy mi vezérli az élő sejtek „minőségellenőrző” folyamatait – olvasható az ELTE hétfői sajtóközleményében.

Tudni kell, hogy „a mirigysejtek működésének alapvető része, hogy a szervezet számára hasznos anyagokat állítanak elő, azokat folyamatos, a sejt és a szervezet aktuális állapotának megfelelő módosítása mellett membránnal határolt kis egységekben, úgynevezett váladékszemcsékben (szekréciós granulumokban) raktározzák. Ezeknek a szemcséknek a beltartalma ezt követően a sejtből kiürülhet, és fontos szerepet játszhat például az extracelluláris mátrix fenntartásában, a nyálkahártyák védelmében vagy az emésztés megindításában. A folyamat azonban nem tökéletesen »hatékony«, mivel a sejtek gyakran a szükségesnél több váladékot termelnek, vagy olyan szemcsék is keletkezhetnek, amelyek nem megfelelő minőségűek, azaz kiürítésre alkalmatlanok. Ezek nem kerülnek ki a sejtből, hanem a citoplazmában maradnak, és lebontásra kerülnek. A kérdés tehát az, hogy a sejt miként ismeri fel és hogyan jelöli ki ezeket a »felesleges« vagy »hibás« váladékszemcséket”.

Fluoreszcens jelölési technikák segítségével a kutatók kimutatták, hogy az ubiquitin nevű molekula jelenik meg azoknak a váladékszemcséknek a felszínén, amelyek már nem kerülnek kiürítésre. Ez a fehérje a sejtekben általánosan ismert „jelölőként” működik: számos lebontási folyamatban szolgál a célpontok degradációs címkéjeként. A frissen publikált eredmények alapján az ubiquitin a váladékszemcsék esetében is hasonló szerepet tölt be, vagyis egyfajta „jelzést” ad arra, hogy az adott granulum a kiürülés helyett lebontásra kerül. A kutatók azt is feltárták, hogy a Cnot4 nevű enzim képes az ubiquitint a szekréciós granulumok membránjára helyezni, mintegy kijelölve azokat a krinofágia végrehajtására.

A magyar kutatócsoport eredményei a sajtóközlemény szerint azért is jelentősek, mert a krinofágia szabályozásának zavara számos betegségben szerepet játszhat. Kiváltképp a hasnyálmirigy esetében, ahol az emésztőenzimek szintén váladékszemcsékben tárolódnak, idő előtti aktiválódásuk pedig súlyos gyulladást okozhat. „A krinofágia kóros működése hozzájárulhat ahhoz, hogy ezek az enzimek nem megfelelő időben lépnek működésbe, ami akut hasnyálmirigy-gyulladáshoz vezethet. A frissen közölt eredmények ezért új szempontokat adnak annak megértéséhez, hogyan működik a sejtek belső „minőségellenőrző” és szortírozó rendszere. A váladékszemcsék sorsának ilyen típusú szabályozása alapvető jelentőségű a sejtek egészséges működése szempontjából, és hosszabb távon hozzájárulhat olyan terápiás megközelítések kidolgozásához, amelyek célzottan befolyásolják ezt a folyamatot”.