Клетки управляют трафиком питательных веществ, механизм можно использовать для лечения рака
Ученые из университета Бен-Гуриона показали, что клетки не являются пассивными потребителями питательных веществ, но активно управляют энергетическим балансом и контролируют уровень сахара в крови.
Еще недавно ученые считали, что клетки полагаются на медленные внутренние механизмы, которые часами настраивают метаболизм. Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, показало иную картину.
Оказалось, что у клеток есть система быстрого реагирования, которая отслеживает доступность питательных веществ. Главную работу выполняют два белка: NaCT – печеночный транспортер цитрата (соединение лимонной кислоты) и Glut – транспортер глюкозы. Эти белки постоянно контролируют уровни питательных веществ, и это позволяет клеткам поддерживать энергетический баланс.
Исследователи обнаружили специфический молекулярный участок в белке NaCT, который отвечает за такую молекулярную координацию. Когда один транспортер чувствует изменения уровня питательных веществ, он немедленно сигнализирует другому о необходимости корректировки.
Координация работает очень точно: когда клетки печени чувствуют недостаток глюкозы или цитрата, поглощение питательных соединений резко возрастает. Но как только уровень глюкозы достигает нормы, интенсивное поглощение прекращается.
У исследования есть важные терапевтические последствия. Когда исследователи генетически нарушили экспрессию NaCT у мышей, клетки начали поглощать больше глюкозы, что привело к существенному снижению уровня глюкозы в крови, что важно при диабете.
Но открытие выходит за рамки лечения диабета и может помочь при многих метаболических нарушениях. Раковые клетки захватывают транспортеры глюкозы, подавляя работу белка NaCT. Это дает им дополнительное питание и обеспечивает агрессивный рост.
Команда разработала молекулы, которые перепрограммируют метаболизм опухолевых клеток. Исследования показали, что эти молекулы уничтожают опухоли у мышей. Это открывает путь к новым способам борьбы с раком.
