Ida Eriksson, forskningsingenjör, cellbiologi. | Lions forskningsfond mot folksjukdomar

Cellens reparationsmekanismer

Hur aktiveras cellens egna reparationsmekanismer? Lysosomen finns inne i cellen. Den tar hand om gamla celldelar och bakterier i cellen. För att nedbrytningen ska ske effektivt har lysosomen ett surt pH och innehåller över 60 olika enzymer som hjälper till att klyva kemiska bindningar. Om dessa enzymer läcker ut i cellen kan det leda till celldöd via lysosomal membranpermeabilisering (LMP), och i värsta fall orsaka nekros och inflammation. Cellen har därför flera skyddsmekanismer som aktiveras vid ett sådant läckage.

Mindre hål i lysosomens yta repareras av ett särskilt lagningskomplex (ESCRT). Större skador leder till lysofagi, där den trasiga lysosomen omsluts av ett membran. Båda dessa mekanismer skyddar cellen från celldöd genom att innesluta enzymerna så att de inte får verka fritt.

Eftersom cellen är beroende av lysosomen för att fungera normalt kan en felaktig reglering leda till allvarliga sjukdomar. Minskad aktivitet i lysosomen är kopplad till många sjukdomar där nervcellerna gradvis bryts ned och orsakar neurologiska problem. När lysosomen slutar att fungera samlas material som inte kan brytas ned och till slut, när tillräckligt mycket material ansamlats, går lysosomen sönder. Det leder då till läckage som startar celldöd och ger upphov till inflammation, vilket bidrar till sjukdomsförloppet. Om en lysosom är för aktiv kan det orsaka problem. En cancercell är snabbväxande, vilket innebär att den kräver mycket energi. För att klara det ökade energibehovet är ofta hela eller delar av det lysosomala systemet uppreglerat.

Målet med forskningsprojektet är att karakterisera hur de lysosomala reparationsmekanismerna aktiveras i olika typer av celler. Detta för att kunna se om det finns undergrupper av lysosomer i cellen som är mer känsliga. Vi hoppas att på så sätt kunna bidra till en ökad förståelse för lysosomens tveeggade roll vid sjukdomar, vilket på lång sikt kan bidra till en förbättrad behandlingsmöjlighet. Genom att öka den lysosomala funktionen i neurodegenerativa sjukdomar kan man minska ansamlingen av toxiska aggregat och på så sätt förbättra sjukdomsprognosen. Lysosomen har även en lovande roll vid cancerbehandling, där hämning av lysosomal aktivitet samt av celldöd via LMP är potentiella kandidater som nu undersöks.