Ученые Института Солка и Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили новый механизм, который удаляет неправильно функционирующую ДНК из митохондрий. Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале Nature Cell Biology, этот путь может быть использован в качестве мишени для препаратов, чтобы бороться с хроническим воспалением во время старения или аутоиммунных заболеваний.
Митохондрии имеют собственную ДНК (мтДНК), которая поддерживает правильное функционирование этих органелл и помогает генерировать химическую энергию для многих клеточных процессов. Однако, когда мтДНК выделяется в цитоплазму клетки, она становится причиной запуска иммунного ответа и воспаления.
Биологи обратились к сложным методам визуализации процесса выделения мтДНК митохондриями и выяснили, что в основе связи между ДНК и воспалением лежит механизм, заключающийся в маркировании нуклеиновой кислоты как чужеродной и последующей активации клеточного пути, участвующего в избавлении клетки от патогенов.
При выходе из митохондрии молекулы мтДНК, связанные белками в виде нуклеоидов, находятся внутри мембранной структуры, называемой эндосомой. Эндосомы представляют собой пузырьки, в которых клеточный материал отправляется на окончательное удаление. Однако, если эндосомы перегружаются нуклеоидами, происходит утечка мтДНК в клетку. Молекулы помечаются также как вирусная ДНК, а затем активируется вызывающий воспаление путь cGAS-STING.
В будущих исследованиях ученые надеются получить больше информации об этом сложном пути утилизации мтДНК и иммунной активации, в том числе о том, какие условия необходимы для инициации этого процесса и какие могут возникнуть последствия для здоровья человека.