Vědci objevují nový spoušť pro mitofagii

Autofagie je v podstatě „sběr odpadků“ našich buněk. Pokud v tomto procesu existují problémy, což je pro naše zdraví tak důležité, mohou výsledkem nemoci, jako jsou Parkinsonovy. Ve své poslední studii vyšetřovali přední biologové buněk v Max Perutz Labs na Vídeňské univerzitě mitofagii – formu autofagie – a došlo k pozoruhodnému závěru: Vědci popsali nový spoušť mitofagie.

Tento objev vedl k přehodnocení hierarchie faktorů, které vyvolávají autofagii. Nově objevené signální dráhy by také mohly otevřít nové terapeutické možnosti. Studie byla zveřejněna v renomovaném deníku Biologie přírodních buněk.

Autofagie je samočisticí proces buňky a je zásadní pro zdraví buněk v lidském těle. Sofistikovaný příkaz molekulárního dohledu identifikuje podezřelé látky – rozbité buněčné složky, shlukované proteiny nebo dokonce patogeny – a iniciuje jejich odstranění. Nakonec se rozkládají a recyklují vadné komponenty buněk.

Mitofagie je forma autofagie, ve které jsou mitochondrie v buňce konkrétně degradovány. Dysregulace mitofagie je zvláště spojena s Parkinsonovou chorobou. Lepší pochopení tohoto procesu je proto důležité pro boj proti Parkinsonovi.

V nové studii vedené postdoktorandským výzkumníkem Eliasem Adriaenssensem ze skupiny Sascha Martens v Laboratoří Max Perutz na Vídeňské univerzitě odhalují vědci nový mechanismus pro spuštění mitofagie. Až dosud se výzkum těžce zaměřil na signální dráhu „Pink1/Parkin“. Signální dráhy se používají k přenosu informací v buňkách. Tyto komplexní sítě molekul řídí kritické buněčné funkce, jako je růst, dělení, buněčná smrt a skutečně mitofagie.

„Když jsme se podívali na celkový obraz, bylo jasné, že kromě velmi studované cesty Pink1/Parkin“ byly v našich znalostech o jiných mitofagických drahách obrovské mezery.

Elias Adriaenssens, vedoucí studie a postdoktorský výzkumný pracovník, University of Vídeň

Nově objevené cesty nejsou výjimkou

„Zjistili jsme, že Nix a BNIP3 – dva známé receptory mitofagie – mohou spustit autofagii bez vazby na FIP200 (protein), což bylo docela neočekávané,“ vysvětluje Adriaenssens.

FIP200 je považován za nezbytný pro spouštění autofagie. „To nám představilo hádanku. Navzdory rozsáhlému testování jsme nebyli schopni detekovat žádnou interakci mezi FIP200 a některým ze dvou receptorů – což vyvolává zásadní otázku, jak fungují bez této údajně zásadní složky,“ dodává.

Hmotnostní spektrometrie však odhalila, že jiné složky autofagie, známé jako WIPI proteiny, se vážou na tyto mitochondriální receptory. Vzhledem k tomu, že proteiny WIPI se dříve předpokládalo, že působí později v signální dráze, jejich zapojení do spouštění autofagie bylo překvapivé. Následné experimenty tyto interakce potvrdily a naznačovaly, že nábor zprostředkovaný WIPI není výjimkou, ale může zprostředkovat dříve neznámé cesty ve selektivní autofagii.

„Jedná se o vzrušující objev – odhaluje paralelní spouště pro selektivní autofagii. Namísto jediného univerzálního mechanismu se zdá, že buňky používají různé molekulární strategie v závislosti na receptoru a kontextu. Až dosud nikdo nepovažoval proteiny WIPI za klíčové hráče ve spouštění autofagosomových formace, ale naše objevování by mohlo změnit,“ vysvětluje, že Adriaenssens.

Potenciál pro nové terapie Parkinsonovy choroby

Při pohledu dopředu studie vyvolává důležitou otázku: Jak se buňky rozhodují mezi alternativními signálními dráhami mitofagie – proč některé receptory používají jeden a jiné druhé a jaké faktory určují, která cesta je použita? Rozlišování mezi selektivními signálními dráhami mitofagie by mohlo připravit cestu pro terapie, které konkrétně aktivují jednu cestu, aby kompenzovaly defekty v druhé, což má dlouhodobý potenciál pro léčbu Parkinsonovy choroby.