Ученым наконец-то удалось вычислить скорость смерти клеток

Клетки в телах живых существ умирают не переставая, заменяются новыми, и все заново идет по кругу. Как пишет научная страничка телесети NBC, регулярное запрограммированное «клеточное самоубийство» фактически дает человеку жизнь и позволяет быть здоровым.

Процесс запрограммированной гибели клеток называется апоптоз, он необходим для очистки наших тел от ненужных или вредных клеток, тех, например, что заражены вирусами. Этот процесс также помогает формировать органы и другие части развивающегося плода.

Существует и второй способ, которым клетки могут умереть, – он называется «некрозом», и в нем нет ничего обычного или здорового.

«Иногда наши клетки умирают, когда мы этого не хотим, скажем, при нейродегенеративных заболеваниях, а иногда наши клетки, наоборот, перестают умирать, когда должны, как это происходит при раковых заболеваниях, – поясняет ведущий автор исследования, профессор химической и системной биологии и биохимии Стэнфордского университета доктор Джеймс Феррелл. – И если мы хотим получить к ним доступ, нам нужно понять, как регулируется апоптоз».

До последнего времени никто не знал, как долго живут клетки, и вот теперь благодаря исследованию, опубликованному в журнале Science, ученым удалось измерить эти показатели. Феррелл и его команда наблюдали процесс на примере одной из наиболее крупных клеток, присутствующих в природе, – яйцевых клеток Xenopus laevis, африканских шпорцевых, или когтистых, лягушек. Ученые заполняли пробирки жидкостью из яиц, вызывали апоптоз и наблюдали разворачивающееся действо при помощи высвечивания вовлеченных белков флуоресцентным светом.

Обнаружено, что смерть путешествует по организму непреодолимыми волнами, которые двигаются со скоростью 30 микрометров за одну минуту. Если пояснять простым языком, жизненный цикл нервной клетки размером, к примеру, в 100 микрометров, будет составлять примерно 3 минуты 20 секунд.

Исследователи пришли к выводу, что процесс апоптоза идет «триггерными волнами», которые они сравнили с «распространением пламени по полю». Отвечающие за жизнь и смерть расцепляющие ферменты, именуемые каспазами, активируют для работы следующие, а затем следующие каспазы, пока вся клетка не будет уничтожена.

«Процесс распространяется таким образом, что никогда не замедляется, и никогда не иссякает, – говорит Феррелл. – Он не снижает амплитуду, потому что каждый приход этой волны генерирует свой собственный импульс, активируя неактивные молекулы вплоть до тех пор, пока апоптоз не распространится на каждый уголок задействованной клетки».

Феррелл заявляет, что такие триггерные волны присущи всему живому. Причем они не только активируют клеточное обновление, но и распространяют нейронные сигналы через мозг, а также отвечают за перенос вирусов от клетки к клетке.

Как пишет портал, ученым так и не удалось выяснить, откуда берутся эти самые триггерные волны, что служит их первоисточником и причиной возникновения, и группа под руководством доктора Феррела собирается это выяснить в своем следующем исследовательском проекте.