O echipă de oameni de ştiinţă din Japonia a descoperit un nou mecanism de protecţie celulară.
În interiorul celulelor au loc un număr mare de reacţii biologice, generând diferite produse secundare. Unele dintre acestea pot fi molecule foarte reactive şi, dacă se acumulează în interiorul celulelor, pot provoca stres şi daune.
Se ştie că o clasă din aceste molecule, speciile reactive de sulf (RSS), joacă funcţii biologice, dar nu se ştia cum răspund celulele la o acumulare de RSS.
Acum, cercetătorii au descris un sistem prin care excesul de RSS poate fi transportat activ din celule.
Reacţiile chimice apar în mod constant în celule, inclusiv două reacţii opuse cunoscute sub numele de oxidare şi reducere şi, prin urmare, este esenţial ca acest echilibru, cunoscut sub numele de „homeostază redox”, să fie menţinut pentru sănătatea celulelor.
S-a demonstrat că RSS acţionează ca antioxidanţi pentru a proteja împotriva stresului oxidativ şi pentru a menţine homeostazia redox, dar un exces de RSS poate duce, de asemenea, la stresul legat de sulf.
Prin crearea unei tulpini de şoareci care a generat RSS în exces, echipa a reuşit să arate că nivelurile de RSS au crescut în spaţiul extracelular, dar nu în interiorul celulelor, sugerând un mecanism activ de transport RSS din celule.
„Reglarea strictă a nivelurilor celulare ale RSS pe care le-am observat sugerează prezenţa unui mecanism celular adaptativ care controlează nivelurile RSS, care există cel mai probabil pentru a proteja împotriva stresului la sulf”, explică autorul principal, profesorul Yoshito Kumagai, de la universitatea Tsukuba, din Japonia.
Proteinele transportoare sunt responsabile pentru exportul moleculelor din celule. Echipa a descoperit că un aminoacid numit cistină are un rol cheie în exportul RSS, sugerând că un anumit transportor, denumit SLC7A11, este implicat în transportul RSS.
Cistina sau L-cistina este un compus format prin condensarea a două molecule de cisteină, prin formarea unei legături disulfurice.
Se ştie că SLC7A11 aduce cistina în celulă în timp ce pompează în exterior un alt aminoacid numit glutamat. Întrucât cistina este o moleculă care conţine sulf, a fost o descoperire surprinzătoare că SLC7A11 importă cistina şi exportă RSS, au scris autorii.
Stresul legat de sulf cauzat de nivelurile ridicate de RSS poate duce la moartea celulelor (apoptoză). Se crede că aceasta este implicată într-o varietate de afecţiuni umane, inclusiv boli ale inimii (cardiomiopatie) şi ale muşchilor (distrofie musculară).
Autorii recentului studiu spun că, rezultatele surprinzătoare şi semnificative ale acestei cercetări vor deschide căi noi, neconsiderate până acum, pentru cercetarea stresului legat de sulf şi a bolilor asociate.
Studiul a fost publicat în numărul din noiembrie al revistei online, Redox Biology.
