Ученые из University of Texas Southwestern Medical Center нашли, что при обычном эмбриональном развитии умирающие стволовые клеточки подают сигналы, побуждающие здоровые клеточки «поедать» их. Отсутствие таких сигналов приводит к нарушениям в развитии, воспалительным реакциям и аутоиммунным болезням.
Работа выполнена под управлением управляющего отдела заразных болезней доктора Beth Levine. Ученые изучили процесс аутофагии (самопоедания), сопутствующий первой волне запрограммированной клеточной погибели (апоптоза) на ранешних стадиях эмбрионального развития млекопитающих. Это происходит при образовании внутренней полости (cavitation) в ранешном зародыше, представляющем из себя шарик из клеток. Полость появляется за счет того, что клеточки снутри этого шарика гибнут и рассасываются.
Эмбриоидные тела, приобретенные из лишенных определяющих аутофагию генов atg5 либо beclin 1 клеток, не могли нормально сформировать полость. Это нарушение было связано не с отклонениями в процессе апоптоза, а с скоплением мертвых клеток, не удаляющихся из внутренней части зародыша. Лишенные генов аутофагии клетки давали слишком слабый сигнал «иди ко мне» (экспозиция снаружи клеточной мембраны лизофосфатидилхолина) и не могли подавать сигналы «съешь меня» (экспозиция фосфатидилсерина), что было связано с низким содержанием клеточной АТФ. Интересно, что воздействие на клетки другим источником энергии, метилпируватом, позволяло восстановить нормальную аутофагию.
У мышей без гена atg5 происходили нарушения эмбрионального развития, связанные с дефектом апоптического поглощения мертвых клеток, поскольку здоровые клетки не получали нужных сигналов (они «поедали» менее 25% погибающих клеток, тогда как в норме уничтожают 75%).
Ученые предполагают, что нарушения аутофагии вследствие накопления мертвых клеток могут усиливать воспалительные процессы при нейродегенеративных и других заболеваниях, также приводить к развитию аутоиммунных заболеваний. Таким макаром, восстановление сигналов аутофагии от погибающих клеток может быть способом излечения таких болезней.
