Według nowych badań, pyroptoza, rodzaj zaprogramowanej śmierci komórki związanej z infekcją i stanem zapalnym, może zostać zatrzymana i kontrolowana, podczas gdy wcześniej sądzono, że proces jest nieodwracalny po jego rozpoczęciu.

Zabijanie komórek poprzez pyroptozę jest tym, czego organizm używa do utrzymania zdrowia, chociaż takie metody mogą być również wykorzystywane do wyrządzania szkód. To, co sprawia, że ​​badanie śmierci komórkowej jest wyzwaniem, to nieprzewidywalność tego, jak się ona zaczyna i różne skutki, jakie wywiera na różne komórki i różnych ludzi.

Zespół badawczy wykorzystał nowy sposób analizy pyroptozy, tworząc specjalną wersję białka związanego ze śmiercią komórki, które reagowało na światło. Eksperymenty laboratoryjne ujawniły oznaki dynamicznej samoregulacji pyroptozy w odpowiedzi na okoliczności zewnętrzne. To pokazało, że ta forma śmierci komórki nie jest biletem w jedną stronę. Ten proces jest w rzeczywistości zaprogramowany za pomocą przycisku anulowania, przełącznika.

Białko zaprojektowane do badania było optogenetyczną (wrażliwą na światło) wersją gazderminy, kluczowej dla reakcji biochemicznych, które składają się na pyroptozę. Otwiera ona duże pory w błonach komórkowych, aby je zniszczyć na polecenie organizmu.

Wykorzystując technologię obrazowania fluorescencyjnego do precyzyjnej aktywacji stworzonej przez nich gazderminy, naukowcy zaobserwowali, że w określonych warunkach – na przykład przy określonym stężeniu jonów wapnia – otwarte pory zamykają się w ciągu kilku sekund. Chociaż wyjaśnienie przyczyn tego zjawiska i dokładnych okoliczności, które je powodują, dopiero się zaczyna, jest to dowód na to, że pyroptoza może się rozpocząć, a następnie zatrzymać w zależności od tego, co dzieje się wokół.

Wiele chorób, w tym niektóre rodzaje raka, jest wynikiem nieprawidłowego działania procesów śmierci komórek, które nie przebiegają prawidłowo. Takie zakłócenia mogą również powodować, że stan zapalny wymknie się spod kontroli po infekcji – jak na przykład w przypadku sepsy. Lepsza wiedza o tym, jak dochodzi do śmierci komórek – a pyroptoza jest jednym z głównych rodzajów – może prowadzić do lepszych metod leczenia, jeśli uda nam się znaleźć sposoby kontrolowania, które komórki są niszczone i kiedy.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Communications.