Cellene våre er travle og har mange viktige oppgaver, som å ta opp næringsstoffer og gjøre dem om til energi som kroppen behøver for å holde seg frisk. Cellene må også kvitte seg med avfall for å unngå opphopning av giftige stoffer som kan føre til sykdom.
Cellene våre holder seg friske ved å bryte ned seg selv
For å bli kvitt avfall bryter celler ned deler av seg selv. Denne prosessen heter autofagi – det greske ordet for "selvspising". Autofagi bidrar også til å opprettholde kroppens helse ved å gjenvinne verdifulle deler, som byggesteiner for nye proteiner, karbohydrater og fettstoffer
Da du bare skulle tørke støv, men ved et uhell kastet hele ovnen din
Cellens ryddeprosesser kan på mange måter sammenlignes med vårt eget husarbeid. Slik som i et hjem, dannes det kontinuerlig «støv» og rusk i cellene våre, i form av ødelagte eller utslitte deler av cellen. For å rydde opp kjører cellen på med autofagi.
«Da du bare skulle tørke støv, men ved et uhell kastet ovnen din» er forhåpentligvis ikke en frase du kan kjenne deg igjen i da det er en absurd situasjon. Men noen ganger må man gå hardere til verks enn vanlig. Noen ganger må man faktisk kaste ovnen fordi den er ødelagt, og kan lekke giftige gasser. Akkurat sånn er det med cellene.
Cellene våre har også ovner. De heter mitokondrier, og det er her næringsstoffer omdannes til energien som alle cellene i kroppen nyttiggjør seg. Mitokondriene og energien de produserer er helt avgjørende for oss. Men de kan også begynne å skille ut skadelige stoffer kalt ROS (reaktive oksygenradikaler), og da bør cellen kvitte seg med dem.
Der cellen bruker vanlig autofagi for å fjerne støv tyr den til en spesialversjon av autofagi når den skal fjerne mitokondrier. Da kalles det mitofagi. Cellene kvitter seg med dem, men vil beholde en liten mengde av fortsatt friske-vel fungerende mitokondrier som de trenger for å overleve.
I senere tid har vi forstått at cellene kan velge å bare «tørke støv» av mitokondrier, i stedet for å fjerne dem helt. Det gjør de for eksempel ved å fjerne enkelte bestanddeler i mitokondriene med mitofagi.
Men, hvordan vet cellene om hele eller bare deler av mitokondriene skal fjernes? Når skal de kaste hele ovnen og når skal de bare tørke støv av den? I mitt doktorgradsarbeid er det dette jeg forsker på.
Cellene gjenkjenner ovnene som må kastes ved "spis-meg" signaler
Jeg dyrker celler i laben og ser på hvordan de reagerer i forskjellige situasjoner. Jeg utsetter dem for stress, og ser hvordan det påvirker dem, og jeg skrur av og på enkelte av cellens gener, for å se hva som skjer da.
Ved biokjemiske og mikroskopi-analyser måler jeg hvor mye mitofagi cellene driver med. Slik kan jeg finne mekanismene bak og funksjonen til mitofagi.
Kollegene mine har sett at cellene våre har kompliserte, men smarte systemer for å gjenkjenne hvilke mitokondrier som skal kastes og ikke. Ved hjelp av «spis-meg» signaler som setter seg på ødelagte mitokondrier, gjenkjenner cellene hva som skal kastes med mitofagi. Cellene trenger rett og slett et vel-fungerende kommunikasjon-system for å treffe riktig.
Jeg har identifisert nye «spis-meg» signaler i celler som utsettes for oksygenmangel. Planen er å kartlegge hvilken rolle disse signalene og prosessene har i kreftutvikling.
Mitofagi er viktig for sunn aldring
I november deles Anders Jahres medisinske priser ut. En av prisene går til autofagi-forskeren Thomas McWilliams ved Universitet i Helsinki. Han får den for sitt arbeid med å forstå rollen til mitofagi i levende vev, spesielt i hjernen. Hans arbeid viser at mitofaginivåene er relativt høye i deler av kroppen som trenger mye energi. Det kan forklares ved at mitokondrier med høy aktivitet produserer mange skadelige reaktive oksygenradikaler.
Han har også vist at autofagi er viktig for en sunn aldringsprosess og at defekt mitofagi er assosiert med Parkinsons sykdom.
Det er fortsatt mye vi ikke vet om mitofagi
Dette arbeidet er fascinerende og en viktig byggestein i den videre forskningen på mitofagi. Sunne celler er viktig for en sunn kropp, og da må skadelige mitokondrier fjernes.
Det er fortsatt mye vi ikke forstår, spesielt når det gjelder de komplekse mekanismene involvert i regulering av mitofagi i ulike vev og rollen til mitofagi i sykdomsutvikling. Derfor er et fortsatt søkelys på å forstå mitofagi viktig. Jeg er spent på hvor denne forskningen tar oss.
