Cum se desfășoară apoptoza (procesul de moarte celulară programată)

Moartea celulară, la care mitocondriile joacă un rol esențial, este un proces foarte bine reglementat, o desfășurare defectuoasă a sa fiind un factor favorizant pentru o serie de boli degenerative. Într-un nou studiu, oamenii de știință de la Universitatea din Groningen au prezentat noi informații despre modul în care mitocondriile primesc semnalul de autodistrugere, ce determină apoptoza.

Cum se auto-distruge o celulă? Detaliile acestui proces sunt încă neclare. Patrick van der Wel, profesor asociat la Universitatea din Groningen, împreună cu omologi de la Universitatea din Pittsburgh au descoperit noi amănunte cu privire la modul în care se inițiază moartea celulară la nivel molecular. „Membranele mitocondriilor joacă un rol cheie”, explică el. Cardiolipina, un tip special de lipide membranare, acționează ca un semnal important. „Dacă este remaniat în interiorul membranei și oxidat, acest lucru poate declanșa moartea celulelor. " Un alt factor este citocromul proteic c, care joacă un rol important în producerea de energie de către mitocondrii, dar care se poate lega și de cardiolipină. „Credem că poate controla oxidarea cardiolipinei, care face parte din procesul de inițiere a morții celulare programate”, explică Van der Wel.

„În noul nostru studiu, am analizat și mai detaliat interacțiunea dintre citocromul c și membrana mitocondrială”, spune Van der Wel. Am folosit RMN în stare solidă pentru a detecta poziția și starea tuturor celor 105 aminoacizi din proteină. Semnalele RMN a doi atomi de carbon conectați într-un aminoacid depind de modul în care interacționează cu alți atomi din moleculă. Prin urmare, spectrul măsurat al atomilor de carbon poate arăta în ce aminoacizi se află. Cu ajutorul tehnicii descrise, un aminoacid este vizibil doar într-o parte fixă ​​a structurii proteinei. Dacă se află într-o parte desfășurată, se poate mișca mai liber și devine invizibil. Astfel, spectroscopia RMN în stare solidă poate arăta ce părți ale proteinei se mișcă liber și care nu.

Studiul actual oferă o perspectivă fundamentală asupra modului în care moartea celulară programată este reglementată la nivel molecular. Rezultatele studiului se adaugă la ideea anterioară că oxidarea cardiolipinei de către citocromul c este un proces foarte bine controlat, specific. Mai mult, știind ce părți ale proteinei se desfășoară, înseamnă că va fi posibil să se dezvolte medicamente care să le stabilizeze sau să le destabilizeze. Astfel de medicamente ar putea fi utilizate ca regulatori care ar putea crește sau reduce moartea celulară programată.