Ruđerovci razjasnili drevni mehanizam hranjenja stanica

Znanstvenici Instituta Ruđer Bošković (IRB) dr. sc. Vedrana Filić Mileta i dr. sc. Igor Weber (slika gore), u suradnji s kolegama s Medicinskog fakulteta u Hannoveru, objavili su rad u prestižnom časopisu 'Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America' u kojem razjašnjavaju drevni mehanizam hranjena stanica. Ovaj je rad prepoznala ugledna međunarodna referentna baza 'Faculty of 1000 Prime' i uvrstila ga u listu izuzetno značajnih radova, posebno istaknuvši rezultate istraživanja koji otkrivaju potencijalni cilj za nove lijekove.

U radu pod naslovom: 'A Diaphanous-related formin links Ras signaling directly to actin assembly in macropinocytosis and phagocytosis' znanstvenici su pokazali da endocitoza, tj. stanična internalizacija većih količina krutina i tekućina, u amebi Dictyostelium ovisi o proteinu forminu G, čiju aktivnost reguliraju male GTP-hidrolaze RasG i RasB. To je prvi otkriveni slučaj regulacije formina pomoću Ras proteina i njihove važne uloge u endocitozi, a mogao bi imati utjecaj na istraživanja razvoja tumora zbog srodnosti spomenutih Ras proteina s humanim proto-onkoproteinom KRas.

Procesi kojima stanice iz svoje okoline mogu uzimati krute čestice ili veće količine tekuće tvari nazivaju se fagocitozom i makropinocitozom. Radi se o srodnim i evolucijski očuvanim procesima endocitoze koji nisu ovisni o strukturnom proteinu klatrinu.

Specijalizirane krvne stanice poput neutrofilnih leukocita i fagocita čiste organizam od patogenih bakterija i virusa koristeći fagocitozu koja predstavlja jedan od osnovnih mehanizama obrane organizma u sklopu prirođene imunosti.

S druge strane, prepoznato je da razvoj tumora i proliferacija tumorskih stanica ovise o unošenju hranjivih tvari i određenih metabolita makropinocitozom. Fagocitoza i makropinocitoza se obje odvijaju tako da polimerizacija i umrežavanje aktinskih vlakana dovodi do ispupčenja stanične membrane u obliku čašice koje postepeno zatvara dio izvanstaničnog prostora sve dok ga potpuno ne okruži i 'proguta'. Molekularni detalji ovog mehanizma bili su, međutim, sve do sada nepoznati.

U ovom je radu konfokalnom mikroskopijom pokazano da formin G dinamično lokalizira u endocitotske čašice, dok je biokemijskim metodama pokazano da je ovaj protein relativno slab nukleator, ali efikasan čimbenik produljenja, aktinskih vlakana. Genetička inaktivacija formina G dovodi do značajno oslabljene endocitoze i smanjene gustoće aktinskog citoskeleta na dnu čašice. Inaktivacija regulatornih proteina pokazala je da je RasB prvenstveno uključen u regulaciju fagocitoze, dok RasG igra važnu ulogu u regulaciji makropinocitoze. Na osnovi dobivenih rezultata predložen je model u kojem formin G sudjeluje, zajedno s kompleksom Arp2/3, u formiranju specijaliziranih aktinskih struktura koje pokreću endocitozu. 

Za karijeru i rad svakog znanstvenika od izuzetne je važnosti da njihov rad prepoznaje i prihvaća domaća i svjetska znanstvena zajednica, a što o otkriću hrvatsko-njemačkog tima misle kolege potvrđuje i činjenica da je rad uvršten u uglednu referentna baza Faculty of 1000 Prime (F1000 Prime).

''Zanimljivo je da stanice mnogih tumora imaju pojačanu fagocitozu, te ovaj rad otkriva i potencijalni cilj za nove lijekove.'' – istaknuto je u obrazloženju F1000 Prime kojeg čini preko 8.000 uglednih znanstvenika, vodećih stručnjaka u svim granama biologije i medicine.