Произведенное от греческого языка и означающее «самопоедание», аутофагия описывает процесс, посредством которого клеточное содержимое собирается и перерабатывается в новые молекулы и клеточные структуры; процесс восстановления ненужного или поврежденного и использования их для создания чего-то полезного для клетки. Аутофагия имеет фундаментальное значение для функционирования нашего тела. В качестве механизма очистки от клеточного мусора потеря эффективности или сбои в этом процессе связаны со старением и связанными со старением заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, ревматоидный артрит и рак.Исследователи сосредоточились на определении происхождения и формирования структуры, наблюдаемой только в самом начале процесса аутофагии, но которая дает начало основной структуре (аутофагосоме; клеточная «пузырчатая пленка»), которая обволакивает содержимое, предназначенное для разложения.
Из-за недолговечности эту переходную структуру было трудно охарактеризовать. Исследователи совместно разработали новый комплексный подход, основанный на визуализации, для наблюдения структур, связанных с аутофагией.
В Институте Бабраама это было достигнуто с помощью визуализации в реальном времени с последующей dStorm (прямой стохастической оптической реконструктивной микроскопией). В Институте Фрэнсиса Крика в Лондоне и в лабораториях Zeiss Microscopy в Мюнхене исследователи использовали метод, называемый FIB-SEM (сканирующая электронная микроскопия с фокусированным ионным пучком).
Объединив информацию, полученную с помощью этих двух методов, исследователи смогли определить, как формируется первая структура аутофагии, и прояснить белковые и мембранные ассоциации, что привело к ее развитию в полноценную аутофагосому.Д-р Николас Ктистакис, руководитель группы в программе исследования сигналов в Институте Бабраама и ведущий старший автор, сказал: «Комбинируя получение изображений в реальном времени с передовыми методами микроскопии сверхвысокого разрешения, мы смогли охарактеризовать место инициации аутофагии и наблюдать за ней. физические и функциональные взаимодействия между белками, участвующими в аутофагии. Это открыло новый уровень детализации самых ранних стадий аутофагии и обеспечивает общий протокол для этого типа анализа в других областях клеточной биологии.
«Знание этого процесса увеличивает нашу способность находить способы манипулировать им или усиливать его для получения терапевтического эффекта в будущем».