Международная группа ученых впервые определила молекулярный механизм работы ресничек в тканях человека. Это поможет разработать терапию некоторых наследственных заболеваний, при которых их функционирование нарушено. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Реснички — это тонкие структуры, напоминающие волосы. Некоторые одноклеточные, например инфузории, используют их для передвижения. У людей же реснички выстилают легкие, уши, синусы. Особенно важна роль ресничек в легких, где благодаря их движению дыхательные пути очищаются от слизи и бактерий. Но у людей с наследственной болезнью, которая называется «первичная цилиарная дискинезия», реснички плохо работают и не могут очищать дыхательные пути. Это приводит к проблемам с дыханием и хроническим инфекциям легких у таких пациентов.
Ученые впервые описали молекулярный механизм работы ресничек. Они показали, что реснички состоят из идентичных структур, расположенных каждые 96 нм по длине ресничек. Вместе эти белковые структуры образуют так называемую аксонему. В норме работа этих структур сильно регулируется, благодаря чему реснички могут делать волнообразные движения около миллиона раз за день. В случае первичной цилиарной дискинезии отсутствуют ключевые компоненты аксонемы, что вызвано генетическими мутациями. Именно поэтому работа ресничек нарушена при этом заболевании.
Новое открытие поможет в разработке лекарств от первичной цилиарной дискинезии. Большинство из них сейчас сосредоточено на том, чтобы правильно очищать дыхательные пути пациентов и предотвращать инфекции. Однако теперь ученые смогут разработать молекулярное лекарство, которое сможет исправить дефект. Исследователи считают, что уже через 5–10 лет такое лекарство вполне может появиться. Помимо этого, новое открытие может быть важно для лечения бесплодия, так как в хвостиках сперматозоидов находится та же самая аксонема.
Помимо человеческих ресничек, ученые также исследовали структуру аксонемы у одноклеточной водоросли хламидомонады. Она использует две подобных структуры — жгутика — для движения. Хотя людей и хламидомонаду разделяет более миллиарда лет эволюции, структуры аксонемы в жгутиках хламидомонады и ресничках дыхательных путей человека очень схожи. Это говорит о важности аксонемы на протяжении эволюции.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
