Odkrywanie tajemnic śmierci komórek: Tłuszcze są kluczem do kontrolowania stwardnienia żelazowego

streszczenie: Naukowcy dokonali przełomowego odkrycia, identyfikując lipidy śladowe jako krytyczny czynnik wywołujący ferroptozę, wyjątkową formę śmierci komórek. Lipid ten, charakteryzujący się wielonienasyconym ogonem acylowym, odgrywa ważną rolę w różnych stanach, w tym w chorobach neurodegeneracyjnych i nowotworach. Odkrycia te mogą zrewolucjonizować nasze podejście do leczenia tych chorób poprzez zapobieganie lub wywoływanie rozwoju stwardnienia rozsianego.

Kluczowe fakty:

1. Wykrywanie lipidów diPUFAStwierdzono, że rzadki tłuszcz zawierający dwa wielonienasycone ogony acylowe kwasów tłuszczowych, znany jako fosfolipid diPUFA, znacząco zwiększa uszkodzenie komórek przez żelazo, w tym tych w starzejącym się mózgu i tkance mózgowej dotkniętej chorobą Huntingtona.
2. Możliwość leczenia chorób: Zrozumienie roli diPUFA w ferroptozie otwiera nowe możliwości leczenia chorób neurodegeneracyjnych i raka, poprzez zapobieganie lub stymulowanie śmierci komórek.
3. Badania interdyscyplinarne: Badanie było wspólnym wysiłkiem Wydziału Nauk Biologicznych, Wydziału Chemii Uniwersytetu Columbia i Centrum Medycznego Irving Uniwersytetu Columbia, a jego celem było podkreślenie multidyscyplinarnego podejścia do odkrywania mechanizmów uszkodzeń żelazem.

źródło: Uniwersytet Columbia

Naukowcy z Uniwersytetu Columbia odkryli, że rzadki rodzaj tłuszczu jest główną przyczyną ferroptozy – formy śmierci komórek odkrytej przez profesora Brenta Stockwella z Columbia University.

Odkrycia dostarczają nowych szczegółów na temat śmierci komórek podczas ferroptozy i mogą pomóc w lepszym zrozumieniu tego, jak zatrzymać ferroptozę w kontekstach, w których występuje ona szkodliwie – na przykład w chorobach neurodegeneracyjnych – lub stymulować ją w kontekstach, w których może to być korzystne, np. jej stosowanie. Aby zabić niebezpieczne komórki nowotworowe.

Nowe badania wykazały, że rzadki rodzaj tłuszczu z dwoma wielonienasyconymi ogonami acylowymi, zwany fosfolipidem diPUFA, występuje w wielu miejscach, w których występuje stwardnienie, w tym w starzejącym się mózgu i tkance mózgowej dotkniętej chorobą Huntingtona. Wyniki wskazują, że tłuszcz skutecznie sprzyja niedoborom żelaza.

Badania przeprowadzili profesorowie z Wydziału Nauk Biologicznych, Wydziału Chemii Uniwersytetu Columbia oraz Centrum Medycznego Irving Medical Center na Uniwersytecie Columbia.

Stockwell po raz pierwszy odkrył stwardnienie rozsiane w 2012 roku, kiedy odkrył, że niektóre komórki umierają w wyniku rozpadu ich warstw tłuszczowych, co jest niezwykłą formą śmierci komórek, różniącą się od bardziej powszechnego typu, który rozpoczyna się od tworzenia się pęcherzy na zewnętrznej powierzchni komórki.

Od czasu tego odkrycia naukowcy z laboratorium Stockwella i innych ośrodków kontynuują badania ferroptozy, odkrywając, że może ona naturalnie występować w starzejących się komórkach, w kontekście choroby i można ją indukować w celu leczenia tej choroby.

Inne badanie opublikowane w tym miesiącu z udziałem kilku współautorów wykazało, że gen zwany PHLDA2 może czasami sprzyjać uszkodzeniom żelaza poprzez atakowanie różnych tłuszczów oraz że gen ten może zapobiegać tworzeniu się niektórych nowotworów.

Łącznie badania te pokazują, że niektóre tłuszcze sprzyjają uszkodzeniom żelaza, dlatego ważne jest zidentyfikowanie czynników powodujących tłuszcze w określonych nowotworach.

„Odkrycie, że lipidy diPUFA są ważnymi czynnikami wywołującymi ferroptozę, pogłębia naszą wiedzę na temat tej formy śmierci komórki oraz roli tych lipidów w kontrolowaniu ogólnej homeostazy komórek” – powiedział Stockwell.

„Wykorzystanie tych lipidów może ostatecznie pomóc nam określić, gdzie pojawia się ferroptoza i celowo nią manipulować, aby wywołać lub zatrzymać śmierć komórek. Może to dać nam zrozumienie i zdolność kontrolowania śmierci komórek.”

O tym newsie z badań neurologicznych

autor: Krzysztof Shea
źródło: Uniwersytet Columbia
Komunikacja: Christopher Shea z Uniwersytetu Columbia
zdjęcie: Zdjęcie przypisane Neuroscience News

Oryginalne wyszukiwanie: Zamknięty dostęp.
„Fosfolipidy z dwoma wielonienasyconymi ogonami acylowymi kwasów tłuszczowych sprzyjają niedoborowi żelaza„Brent Stockwell i in. komórka

podsumowanie

Fosfolipidy z dwoma wielonienasyconymi ogonami acylowymi kwasów tłuszczowych sprzyjają niedoborowi żelaza

Przegląd najważniejszych wydarzeń

• Dietetyczne PC-PUFA₂Stymuluje ferroptozę w różnych liniach komórek nowotworowych
• Dietetyczne PUFA selektywnie zwiększają PC-PUFA₂ Akumulacja w komórkach
• PL-PUFA₂Pokazano interakcję z kompleksem mitochondrialnym ETC I
• PC-PUFA₂Stymuluje mitochondrialną produkcję ROS niezbędnych do ferroptozy

streszczenie

Fosfolipidy zawierają wielonienasycony ogon acylowy tłuszczowy (PL-PUFA).₁s) są siłą napędową ferroptozy, natomiast fosfolipidy z ogonami diacylo-PUFA (PL-PUFA)₂s) są rzadko rozróżniane. Tłuszcz w diecie moduluje uszkodzenie żelaza, ale mechanizmy regulujące metabolizm tłuszczów i wrażliwość na uszkodzenie żelaza nie są dobrze poznane.

Nasze badania wykazały znaczną akumulację diacylo-PUFA fosfatydylocholiny (PC-PUFA).₂s) Po leczeniu kwasami tłuszczowymi lub fosfolipidami, co wiąże się z wrażliwością komórek nowotworowych na ferroptozę.

Wyczerpanie PC-PUFA₂Zjawisko to wystąpiło w tkance mózgowej związanej ze starzeniem się i chorobą Huntingtona, łącząc ją ze stwardnieniem rozsianym. W szczególności PC-PUFA₂Oddziałują z mitochondrialnym łańcuchem transportu elektronów, wytwarzając reaktywne formy tlenu (ROS), aby zainicjować peroksydację lipidów. Przeciwutleniacze skierowane do mitochondriów chronią komórki przed PC-PUFA₂Mitochondrialne ROS (mtROS), peroksydacja lipidów i śmierć komórki.

Wyniki te ujawniają kluczową rolę PC-PUFA₂W kontrolowaniu homeostazy mitochondriów i ferroptozy w różnych kontekstach oraz wyjaśnianiu mechanizmów modulacji ferroptozy przez wolne kwasy tłuszczowe. PC-PUFA₂Mogą służyć jako cele diagnostyczne i terapeutyczne w modyfikowaniu stwardnienia żelaza.