Қ абылда ғ ан : Уразалин Ж.Б. Орында ғ ан : Қ алжан Ә сел Группа : Алматы, 2016 жил ҚР ДЕНСАУЛЫҚ САҚТАУ МИНИСТРЛІГІ С.Д.АСФЕНДИЯРОВ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ МЕДИЦИНА УНИВЕРСИТЕТІ МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РК КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С.Д.АСФЕНДИЯРОВА Хирургиялы қ стоматология кафедрасы

Лауреат в области медицины и физиологии был назван сегодня - 3 октября 2016 года. Им стал Ёсинори Осуми (Yoshinori Ohsumi) специалист по биологии клетки из Технологического университета Токио, который удостоен награды «за открытие механизмов аутофагии». Японский ученый удостоился ее за свои фундаментальные работы, объяснившие миру, как происходит аутофагия ключевой процесс переработки и реутилизации клеточных компонентов.

«Открытия Осуми привели к новой парадигме в нашем понимании того, как клетка перерабатывает свое содержимое. Его открытия открыли путь к пониманию фундаментальной важности аутофагии для множества физиологических процессов, таких как адаптация к голоду и ответ на инфекцию.

Аутофагия - это процесс утилизации и переработки ненужных частей клетки - разного накопившегося в ней «мусора». Термин, давший название процессу, образован из двух греческих, слов которые вместе переводятся как «самоедство». Или «самопоедание».

Сам процесс аутофагии был известен с 1960-х годов, но его молекулярные основы оставались для ученых неясными. Чтобы изучить, как протекает аутофагия, Осуми выбрал обычные пекарские дрожжи Saccharomyces cerevisiae (рис. 1). В эксперименте он использовал не простые, а мутантные клетки дрожжей: они были лишены нескольких протеолитических ферментов. Кроме этого ученые дополнительно про стимулировали аутофагию, поместив клетки в среду, бедную питательными веществами (а считалось, что клетка начинает заниматься «самоедством» именно в условиях голодания).

Дрожжи Saccharomyces cerevisiae главные герои Нобелевской премии после самого лауреата.

В цитоплазме клетки стали возникать аутофагосомы, и через три часа вакуоли дрожжей целиком ими заполнились (рис. 2). Ученые исследовали образовавшиеся органеллы, и оказалось, что они по составу и химической активности не отличались от окружавшей их цитоплазмы. Это означало, что процесс аутофагии был приостановлен за счет недостатка протеолитических ферментов. Они должны были поступать из лизосом, но вследствие генетического дефекта ферменты не были синтезированы клеткой.

Дрожжевая клетка с вакуолью, заполненной аутофагосомами, в которых не происходит расщепления содержимого. Буквой V обозначена вакуоль, а буквами AB аутофагосомы, которые не слились с лизосомами.

В этой же работе были опубликованы данные о том, что ключевую роль для блокирования аутофагии у дрожжей сыграло отсутствие фермента протеиназы B, закодированного в гене PRB1. Еще через год были опубликованы данные о 15 ключевых генах, задействованных в аутофагии. Дальнейшие исследования, которые с коллегами проводил Ёсинори Осуми, открыли сложный каскад биохимических реакций, позволяющий дрожжевым клеткам запускать процесс аутофагии.

Благодаря работам Ёсинори Осуми другие ученые получили инструменты для изучения аутофагии не только у дрожжей, но и у других живых существ, включая человека. В ходе дальнейших исследований было установлено, что аутофагия это консервативный процесс, и у людей он происходит приблизительно так же. При помощи аутофагии клетки нашего тела получают недостающие энергетические и строительные ресурсы, мобилизуя внутренние резервы.

Аутофагия задействована при удалении поврежденных клеточных структур, что важно для поддержания нормальной работы клетки. Также этот процесс один из механизмов программируемой клеточной смерти. Нарушения аутофагии могут лежать в основе рака и болезни Паркинсона. Кроме этого, аутофагия направлена на борьбу с внутриклеточными инфекционными агентами, например, с возбудителем туберкулеза. Возможно, благодаря тому, что когда-то дрожжи открыли нам секрет аутофагии, мы получим лекарство от этих и других заболеваний.

Аутофагия присуща живым организмам, в том числе и нашим. Благодаря ей клетки избавляются от ненужных частей, а организм в целом - от ненужных клеток. Природа предусмотрительно наделила клетки столь удивительной и полезной способностью - переваривать то, что «выглядит» лишним или вредным. Действуют они почти как мы. Только автоматически. Упаковывают «мусор» в специальные мешки - аутофагосомы. Далее перемещают в контейнеры - лизосомы. Где «всякая гадость» разрушается и перевариваются. Продукты переработки - эдакое «вторсырье» - идут на производство топлива для питания клетки. Из них изготавливаются и новые строительные блоки, используемые для обновления клетки.

Благодаря аутофагии клетка очищается от попавшей в нее инфекции и от образовавшихся токсинов. Аутофагия начинает работать наиболее интенсивно, когда организм испытывает стресс. Например, голодает. В этом случае клетка вырабатывает энергию за счет своих внутренних ресурсов - из всякого накопившегося мусора. И в том числе - из болезнетворных бактерий. Открытие лауреата свидетельствует: голодать, а иной раз и поститься все-таки полезно - организм действительно очищается. Подтверждено Нобелевским комитетом. Как уверяют коллеги Осуми, аутофагия предохраняет организм от преждевременной старости. Может быть, даже омолаживает за счет того, что создает новые клетки, выводит из организма дефектные белки и поврежденные внутриклеточные элементы, поддерживая его в исправном состоянии.

Однако... Похоже, что в целях профилактики стоит иной раз поголодать, вгоняя организм в оздоровительный, как теперь выясняется, стресс. Ёсинори Осуми родился в 1945 году. Свою премию в размере 8 миллионов шведских крон - это чуть больше 950 тысяч долларов США - он получит вместе с другими учеными-лауреатами в Стокгольме 10 декабря.