Недавние достижения ученых из Центра генетической регуляции в Испании знаменуют собой значительный прорыв в области клеточной биологии. Они использовали передовую микроскопическую технологию, чтобы наблюдать за необычным поведением клеток под экстремальным давлением.

Исследовательская группа использовала специальный микроскоп, который позволяет сжимать живые клетки до ширины всего 3 микрометра, что составляет треть диаметра человеческого волоса. В таких экстремальных условиях они обнаружили, что митохондрии клеток HeLa (одного из самых распространенных типов человеческих раковых клеток, используемых в исследованиях) демонстрировали беспрецедентное поведение.

Когда клетки сжимаются, митохондрии быстро собираются вокруг ядра клетки и начинают активно производить АТФ (основной источник энергии для клеток). Исследователи назвали это явление «митохондрии, связанные с ядром» (NAMs). Интересно, что у 84% опухолевых клеток под давлением наблюдается эта реакция, что свидетельствует о том, что это может быть универсальным механизмом клеточного стресса.

Глубокие исследования показали, что механическое давление приводит к разрыву ДНК в ядре клетки и их запутыванию. Чтобы восстановить этот ущерб, клеткам необходимо затратить большое количество энергии, что объясняет, почему митохондрии собираются вокруг ядра и увеличивают выработку АТФ.

Исследователи также проанализировали образцы человеческих молочных желез. Они обнаружили, что в агрессивных областях на краях опухоли частота появления NAM в три раза выше, чем в центре опухоли. Это открытие подразумевает, что NAM может быть связано с агрессивностью рака.

Ученые также раскрыли клеточные механизмы, поддерживающие структуру NAMs. Структуры каркаса, образованные актиновыми волокнами и эндоплазматическим ретикулумом, имеют решающее значение для стабильности NAMs. Когда это каркасное строение разрушалось с помощью лекарств, структура NAMs рушилась, и уровень АТФ в клетках также снижался.

Это исследование не только предоставляет новый взгляд на то, как клетки выживают при экстремальном физическом давлении, но и открывает потенциальные новые пути для лечения рака. Исследователи предполагают, что вмешательство в каркасную структуру NAM может снизить агрессивность опухоли без повреждения здоровых тканей.

Это открытие принесло новую надежду в исследование рака, а также продемонстрировало бесконечные возможности исследований клеточной биологии. С развитием технологий наше понимание микромира жизни постоянно углубляется, и эти знания в конечном итоге будут превращены в реальные приложения для улучшения здоровья человека.