O echipă de cercetători de la Universitatea din Virginia a identificat o nouă componentă microscopică în celulele umane, un organit necunoscut până acum, pe care l-au denumit „hemifusom”. Descoperirea, publicată recent în Nature Communications, ar putea aduce o nouă înțelegere asupra modului în care celulele procesează și elimină proteinele, scrie Live Science.
Potrivit autoarei principale, dr. Seham Ebrahim, forma hemifusomului amintește de „un om de zăpadă cu fular”: o structură cu un cap mic, un corp mai mare și o zonă subțire care le separă. Dimensiunea sa este de aproximativ 100 de nanometri în diametru – de peste două ori mai mic decât mitocondriile, cunoscutele „uzine energetice” ale celulei.
Ce este, de fapt, un hemifusom?
Hemifusomul pare să fie implicat într-un proces esențial de reciclare celulară – sortarea și eliminarea proteinelor – un fel de „centru de reciclare” intern. Cercetătorii au observat aceste structuri pentru prima dată folosind crio-tomografia electronică (cryo-ET), o tehnică avansată care îngheață rapid celulele pentru a le vizualiza într-o stare cât mai apropiată de cea naturală, fără a le altera cu substanțe chimice.
„Este ca o fotografie în timp real, fără coloranți sau tratamente agresive” a explicat Ebrahim pentru Live Science.
O teorie confirmată în premieră
Hemifusomul pare să apară atunci când două vezicule celulare (structuri în formă de balon care transportă proteine și hormoni) intră într-o stare de hemifuziune – un proces despre care oamenii de știință doar teoretizau până acum. Acum, este pentru prima dată când această stare a fost observată direct într-o celulă vie.
„Este un progres inclusiv din punct de vedere biofizic”, afirmă Ebrahim. „Timp de ani de zile s-a presupus că veziculele pot ajunge într-o stare de hemifuziune – dar abia acum o vedem cu ochii noștri.”
În studiul lor, cercetătorii argumentează că hemifusomii îndeplinesc criteriile pentru a fi considerați organite (structuri celulare specializate), nu simple apariții temporare. Conform profesorului Yi-Wei Chang de la Universitatea din Pennsylvania, care nu a participat la cercetare, dovezile indică faptul că aceste structuri sunt reale și nu rezultatul procesului de înghețare.
Potențială legătură cu Alzheimer
Echipa nu a stabilit încă exact care este funcția hemifusomului, ciclul său de viață sau compoziția chimică. Totuși, Ebrahim consideră că aceste structuri ar putea fi precursori ai unor vezicule specializate și ar putea avea un rol crucial în curățarea membranelor celulare uzate. În lipsa acestui proces, în celule s-ar acumula „gunoaie” moleculare care le-ar bloca funcționarea normală.
Mai mult, cercetătorii sugerează că înțelegerea acestor structuri ar putea aduce noi perspective în boli neurodegenerative precum Alzheimer, unde acumularea defectuoasă de proteine este un mecanism central.
„Este foarte posibil să existe o întreagă lume în celule pe care n-am descoperit-o încă,” a adăugat Ebrahim.
