• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24.08.2024, 09:28
Evgenia Vavilova
521

Ученые узнали, как митохондрии используют лизосомы для переработки поврежденных внутренних мембран

❋ 6.0

Митохондрии выталкивают поврежденные участки внутренней мембраны через внешнюю в полость клетки. Уже там, в цитоплазме, другие части клетки перерабатывают поврежденные кристы, и митохондрия может продолжать функционировать нормально. Детальное понимание этого механизма должно помочь в лечении заболеваний, ассоциированных с митохондриальными дисфункциями.

3D-реконструкция, показывающая внутреннюю митохондриальную мембрану (красную), выпячивающуюся в лизосому (зеленую). Внешняя митохондриальная мембрана показана синим цветом, а ядро ​​— серым.
3D-реконструкция, показывающая внутреннюю митохондриальную мембрану (красную), выпячивающуюся в лизосому (зеленую). Внешняя митохондриальная мембрана показана синим цветом, а ядро ​​— серым. / © Больница SickKids

В клетках эукариот существует десяток узкоспециализированных структур — органелл. Кто-то несет генную информацию, кто-то производит энергию из питательных веществ, кто-то очищает цитоплазму, кто-то производит органеллы. Лизосомы работают очистителями клетки: внутри них содержится кислотная, насыщенная ферментами среда, способная переваривать как отдельные молекулы, так и части других органелл.

Митохондрии — органеллы, основная функция которых заключается в выработке энергии. Каждая митохондрия состоит из двух мембран: внешней и внутренней. Внутренняя образует складки-кристы, удерживающие необходимые для синтеза энергии белки и молекулы. Повреждение крист из-за любых факторов быстро и заметно сказывается на здоровье всей клетки.

Открытый механизм объясняет, как митохондрии следят за собственной функциональностью и здоровьем. Исследователи полагают, что его можно использовать для диагностики и лечения состояний, связанных с нарушениями работы митохондрий: инфекций, жировой болезни печени, старения, нейродегенеративных заболеваний, рака.

Медики и ученые обнаружили, что поврежденная криста может проникнуть через внешнюю мембрану митохондрии, чтобы лизосома могла захватить ее и разрушить. Этот новый процесс назвали VDIM, что означает «везикулы, образованные из внутренней мембраны митохондрий». Удаляя поврежденные кристы с помощью VDIM, клетки предотвращают распространение повреждений на остальную часть митохондрий и деградацию клетки в целом.

Исследовательская группа, в которую вошли сотрудники больницы SickKids, Института Френсиса Крика, Университетов Торонто и Джонса Хопкинса, детально изучила процесс образования VDIM. Статья опубликована в журнале Nature.

Как выяснилось, сначала поврежденная криста выпускает молекулярный сигнал, проникающий из митохондрии в цитоплазму. Он активирует канал на ближайшей лизосоме, привлекающий ее к митохондрии, и позволяет кальцию выйти из этой органеллы. Кальций затем активирует канал на внешней мембране митохондрий, создавая пору, через которую поврежденные кристы могут выйти наружу и попасть в лизосому. Лизосома захватывает вышедшую из митохондрии поврежденную кристу и переваривает ее.

Ученые впервые наблюдали в деталях этот процесс и описали его. В будущем исследователи планируют изучить, как изменение образования VDIM может улучшить симптомы или даже предотвратить заболевания, вызванные недостаточно эффективной работой митохондрий.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
7 февраля, 12:57
Редакция Naked Science

Подобно летучим мышам, ориентирующимся в темноте, человек тоже может полагаться на эхо от звуковых сигналов, например щелчков языком, чтобы оценить расстояние до объектов. Как показало новое исследование, эхолокация — это навык, которому можно научиться.

9 февраля, 16:22
Александр Березин

Неверная трактовка одного твита главы SpaceX привела мировые СМИ к заявлениям о том, что он «отложил создание города на Марсе». В реальности названные Илоном Маском даты говорят об обратном.

9 февраля, 09:00
ПНИПУ

Канализационный коллектор — скрытый источник загрязнения воздуха в городе. Через его вентиляционные шахты накопленный сероводород и другие агрессивные газы вместе с патогенной микрофлорой выталкиваются на поверхность при сверхплановом заполнении. Эта ядовитая смесь вредит здоровью людей и разъедает бетонные конструкции канализаций. Существующие сегодня защитные механизмы и дорогостоящие вентиляционные системы очистки имеют ограничения: конечные фильтры при достижении пиковой концентрации опасных испарений уходят в аварийный режим. Ученые ПНИПУ и компании «Вентмонтаж» разработали новое решение на основе гидрофильтра. Внедрение системы избавит воздух на 96,8% от механических примесей и на 65% снизит выброс агрессивных газов, а с помощью озонатора обеспечит полное обеззараживание.

6 февраля, 10:11
Александр Березин

В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».

6 февраля, 16:16
Александр Березин

Группа ученых представила расчеты, по которым события в центре Млечного Пути можно объяснить без черной дыры. Правда, с физической точки зрения новое объяснение существенно более экзотично — настолько, что возникает вопрос о его соответствии бритве Оккама.

9 февраля, 13:50
Андрей Серегин

Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.

12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно