הרשת האנדופלסמה (ER) היא החלק של התא האחראי לייצור וקיפול חלבונים. חלבונים חיוניים למגוון רחב של פונקציות סלולריות-כמו אנזימים, הובלות, הורמונים, נוגדנים, קולטנים ועוד. עליהם להיות מקופלים לצורה התלת מימדית הנכונה כדי לתפקד כראוי. אם ה- ER אינו מסוגל לייצר או קיפול חלבונים בצורה נכונה, התא מפתח לחץ ER, מה שמפעיל את תגובת החלבון החולפת (UPR)-מנגנון מגן שמטרתו להחזיר את התפקוד הסלולרי.
בעוד UPR מתחיל כתגובה אדפטיבית, היא יכולה להיות לא מסתגלת-לגרום למוות של תאים-אם לחץ ER נמשך זמן רב מדי.
לאחרונה, צוות חוקרים סיניים בראשותו של פרופ 'וואנג ליקון מהמכון לביופיזיקה של האקדמיה הסינית למדעים סיפק תובנות חדשות על מנגנוני מחלות מטבוליות ואסטרטגיות טיפוליות פוטנציאליות על ידי זיהוי מנגנון איתות בין -תאי בין אדיפוציטים (תאי שומן) לבין הפטוציטים (תאי ליבר). המחקר מגלה כיצד אדיפוציטים לחוצים ER מווסתים מרחוק את הפעלת ה- UPR בהפטוציטים באמצעות הפרשת סרמיד (CER), מולקולת שומן הממלאת תפקיד מרכזי במבנה התא, איתות ותגובת לחץ.
ממצאים אלה פורסמו ב Journal of Biology ב- 26 במרץ.
במחקר, החוקרים אישרו תחילה כי אדיפוציטים לחוצים ER מפרישים מולקולות איתות ביו-אקטיביות המסוגלות להפעיל את מסלול ה- UPR בהפטוציטים על רקמות. בעזרת ניתוח ליפידומיקה ואימות פונקציונלי, הם זיהו CER כמולקולת אפקטור המפתח האחראית לתהליך זה.
מחקירה נוספת עולה כי מסלול ה- UPR באדיפוציטים אינו מסדיר ישירות את הפרשת ה- CER. במקום זאת, לחץ ER מקדם את ההידרוליזה החוץ תאית של ספינגומיאלין (SM)-סוג של שומנים-לליפיד-לטיפול באמצעות הפרשת Sphingomyelinase חומצה (ASM), ומדגיש מסלול רגולטורי עקיף.
על ידי חקירה כיצד מועבר CER מסיס בשומנים בין תאים, החוקרים הדגימו כי ליפופרוטאין בצפיפות גבוהה (HDL) משמש כמוביל העיקרי להובלת CER. עם הגעה לפטוציטים, CER משנה את נזילות הממברנה, משפיעה על תפקוד חלבון הממברנה ותרומה להפעלת UPR.
ראוי לציין כי החוקרים מצאו כי תוסף אקסוגני של SM הפך ביעילות את השינויים הנגרמים על ידי CER בנזילות הממברנה והפעלת UPR-המדרג את התפקיד הקריטי של האיזון המטבולי של השומנים בהומאוסטזיס התא. היכולת לדכא את ההפעלה UPR מצביעה על כך שתגובות לא מסתגלות ללחץ ER עשויות להיות הפיכות.
החוקרים גילו כי מנגנון האיתות הבין-תאי מבוסס CER, כאשר הוא מרחיב על ממצאים אלה יש תחולת רחבה יותר, ומציע מסגרת תיאורטית חדשה להבנת תגובות לחץ מתואמות מרובות רקמות.
על ידי מיפוי שיטתי של המסלול המולקולרי של העברת אות UPR בין רקמות שומן וכבד, מחקר זה מגלה צורה שלא הייתה מוכרת בעבר של מפגש איברים במחלות מטבוליות. תגליות אלה מסללות את הדרך לאסטרטגיות טיפוליות ממוקדות מטבוליזם בשומנים שמטרתן לשחזר איזון סלולרי ולהפחית את ההפרעות המטבוליות.
