Le cellule mantengono un flusso costante di nutrienti, proteine e altre molecole importanti dentro e fuori il loro interno attraverso stazioni di trasporto specializzate chiamate transloconi. Queste stazioni sono attentamente regolate per garantire che le molecole giuste entrino e escano al momento giusto. Ma quando le cellule muoiono di fame, cambiano le regole.
Nel nuovo studio, pubblicato sulla rivista Developmental Cell, i ricercatori hanno scoperto che quando le cellule di lievito sono affamate di glucosio, dirottano i loro transloconi per importare un nutriente diverso chiamato prolina. Le cellule lo fanno producendo una proteina speciale che si lega al traslocone e ne modifica la forma, consentendo alla prolina di penetrare.
"È come se le cellule stessero riprogrammando le loro stazioni di trasporto per soddisfare le loro mutevoli esigenze", ha affermato l'autore senior Dr. David Morgan, professore di biochimica all'Università. Questa capacità di riprogrammare i loro trasloconi potrebbe essere un fattore chiave nella sopravvivenza delle cellule durante la fase nutritiva. privazione. Quando le cellule muoiono di fame, spesso hanno bisogno di importare rapidamente alcuni nutrienti essenziali, come la prolina, per sopravvivere. Dirottando i loro trasloconi, le cellule possono aggirare i normali meccanismi regolatori che controllano il flusso di molecole dentro e fuori la cellula e importare rapidamente i nutrienti di cui hanno bisogno.
I ricercatori ritengono che questa scoperta potrebbe avere implicazioni per il trattamento di malattie associate al sovraccarico di nutrienti e al trasporto anomalo delle proteine. Ad esempio, nel diabete, le cellule si sovraccaricano di glucosio, che può danneggiarle e portare a complicazioni come malattie cardiache, ictus e insufficienza renale. Comprendendo come le cellule dirottano i loro trasloconi per importare nutrienti, i ricercatori potrebbero essere in grado di sviluppare nuovi farmaci in grado di bloccare questo processo e prevenire il sovraccarico di nutrienti.
Nell’obesità, le cellule hanno spesso una quantità anormale di attività di trasporto delle proteine, che può portare all’accumulo di proteine tossiche nelle cellule. Comprendendo come le cellule regolano il trasporto delle proteine, i ricercatori potrebbero essere in grado di sviluppare nuovi farmaci in grado di correggere questa attività anormale e prevenire lo sviluppo di malattie legate all'obesità.
"I nostri risultati forniscono nuove informazioni su come le cellule rispondono alla privazione dei nutrienti e potrebbero portare a nuovi trattamenti per le malattie associate al sovraccarico di nutrienti e al trasporto anormale delle proteine", ha affermato Morgan.
