Исследование, проведенное в Бонне, недавно смогло продемонстрировать, что белок Creld играет важную роль в развитии сердца у млекопитающих.
“Мы хотели выяснить, что именно делает этот белок”, — объясняет д-р Маргрет Хелен Бюлов, преподаватель Института лимеса Боннского университета.
Для этого исследователи изучали плодовых мушек рода Drosophila, которых они генетически модифицировали таким образом, чтобы они не могли формировать Creld. У этих животных наблюдалось замедление сердечного ритма, что является признаком дефицита энергии. У них также были серьезные двигательные расстройства. Митохондрии отвечают за обеспечение энергией, и их неправильная работа может привести к гибели нервных клеток, которые регулируют двигательную функцию у человека. Клиническая картина известна как болезнь Паркинсона. Работа опубликована в журнале Science Advances.
“Таким образом, Creld может играть важную роль не только в нарушении сердечной функции, но и в болезни Паркинсона”, — подчеркивает доктор Николь Кучаровски из Института LIMES, которая вместе со своей коллегой Мари Паради провела ключевую часть экспериментов в рамках исследования.
Но то, как Creld может быть связан с болезнью Паркинсона, вызывает недоумение: этот белок вообще не встречается в митохондриях. Его можно найти только в широко разветвленной сети трубок, которая служит для производства различных молекул в клетке – эндоплазматическом ретикулуме (ЭР). Как это может повлиять на работу клеточных электростанций оттуда?
Чтобы выяснить это, исследователи ввели небольшое количество пестицида здоровым плодовым мушкам (т.е. тем, которые способны образовывать Creld). Он содержит активный ингредиент ротенон, который предположительно вызывает болезнь Паркинсона у людей. Ротенон действует непосредственно в митохондриях, ингибируя ключевой этап в производстве энергии.
После введения пестицида у мух наблюдались двигательные нарушения, схожие с теми, что наблюдались у мутантов Creld.
“Мы также обнаружили, что их митохондрии очень часто контактировали с ER”, — объясняет Бюлов.
В дальнейших экспериментах исследователи смогли показать, что определенные классы липидов переносятся из ER в митохондрии во время этого контакта. Эти так называемые фосфолипиды запускают этап производства энергии, который ингибируется ротеноном. С помощью ER митохондрии пытаются снова увеличить запас энергии таким образом.
“И наличие Creld, похоже, имеет решающее значение для этого переноса фосфолипидов. У мух, которые не могут образовывать Creld, фосфолипиды накапливаются в местах контакта между ER и митохондриями. Таким образом, они не переносятся в митохондрии, а накапливаются”, – поясняют ученые.
Таким образом, Creld важен для увеличения производства энергии в клетке. Это согласуется с наблюдением, что мутанты дрозофилы без Creld практически не производят перекись водорода в своих митохондриях – молекулу, образующуюся в качестве отходов при работе электростанций. Перекись водорода может повреждать клетки. До сих пор считалось, что она производится в избыточном количестве у людей с болезнью Паркинсона или что она неправильно утилизируется. Это постепенно отравляет нервные клетки, отвечающие за двигательную функцию.
Однако не исключено, что их гибель может вызвать другой эффект, а именно хронический недостаток энергии, вызванный повреждением или недостаточной выработкой креолина.
“Это тезис, который нам теперь необходимо исследовать дальше”, — делятся специалисты.
