Odkryto nowe organellum w ludzkich komórkach

Organelle wewnątrz komórek są wyspecjalizowanymi strukturami, które wykonują określone funkcje. Naukowcy z University of Virginia oraz z National Institutes of Health, podczas obserwacji włókien, które utrzymują kształt komórek, zauważyli nieznaną strukturę, która pojawiała się na tworzonych przez nich trójwymiarowych obrazach. To, co na początku wyglądało jak błąd obrazowania, okazało się nowym organellum, które może brać udział w sortowaniu, recyklingu i usuwaniu białek w ludzkich komórkach.

Wyniki oraz opis badań ukazał się na łamach pisma "Nature Communications" (DOI: 10.1038/s41467-025-59887-9).

– To jak odkrycie nowego centrum recyklingu wewnątrz komórki — powiedziała Seham Ebrahim, współautorka badania . – Uważamy, że hemifusom pomaga zarządzać sposobem pakowania i przetwarzania materiału przez komórki, a gdy to pójdzie nie tak, może to przyczynić się do chorób, które wpływają na wiele układów w organizmie – dodała.

Jednym z takich schorzeń jest zespół Hermansky’ego-Pudlaka, rzadkie zaburzenie genetyczne, które może powodować albinizm, problemy ze wzrokiem, choroby płuc i problemy z krzepnięciem krwi. Problemy z przetwarzaniem różnych materiałów przez komórkę leżą u podstaw wielu takich zaburzeń.

– Dopiero zaczynamy rozumieć, jak nowe organellum wpisuje się w szerszy obraz zdrowia i chorób komórek. To ekscytujące, ponieważ znalezienie czegoś naprawdę nowego wewnątrz komórek jest rzadkie. Daje nam to zupełnie nową ścieżkę do eksploracji — przyznała Ebrahim.

Naukowcy obrazowali nowe organellum przy pomocy kriotomografii elektronowej. Technika ta pozwala uzyskać obrazy struktur biologicznych w 3D w ich naturalnym środowisku. Materiał najpierw jest zamrażany, a następnie skanowany z wykorzystaniem transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Dzięki tej technice badacze uzyskali dobrej jakości obrazy hemifusomu. Metoda ta nie wymaga żadnych chemikaliów ani barwników, a według autorów publikacji, inne techniki obrazowania prawdopodobnie uniemożliwiły wcześniejsze zaobserwowanie hemifusomów.

Same organellum, jak przyznała Ebrahim, przypomina nieco kształtem bałwana – z małą głową przymocowaną do większego ciała i cienką obwódką oddzielającą obie części.

Według badaczy, hemifusomy ułatwiają tworzenie maleńkich pęcherzykowatych woreczków, wewnątrz których mieszają się różne materiały. Proces ten jest kluczowy dla sortowania komórek, recyklingu i usuwania odpadów. – Można myśleć o pęcherzykach jak o małych ciężarówkach dostawczych wewnątrz komórki. Hemifusomy przypominają rampę załadunkową, na której łączą się i przenoszą ładunki. To etap procesu, o którym nie wiedzieliśmy, że istnieje – podkreśliła Ebrahim.

Autorzy badań twierdzą, że nowo odkryte struktury są zaskakująco powszechne w niektórych częściach naszych komórek. W przyszłych pracach chcą lepiej poznać ich znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania komórek i dowiedzieć się, w jaki sposób problemy z nimi mogą przyczyniać się do rozwoju różnych chorób. Prace te mogą doprowadzić do ukierunkowanych metod leczenia szeregu poważnych zaburzeń genetycznych.

– To dopiero początek. Teraz, gdy wiemy, że hemifusomy istnieją, możemy zacząć pytać, jak zachowują się w zdrowych komórkach i co się dzieje, gdy coś pójdzie nie tak. To może doprowadzić nas do nowych strategii leczenia złożonych chorób genetycznych — zaznaczyła Ebrahim.

Źródło: University of Virginia, fot. Tavakoli et al., Nature Communications 2025 (CC BY 4.0);