För att våra celler ska fungera behöver de hålla en noggrann balans mellan nyttiga och skadliga syremolekyler, så kallade fria radikaler. En av de mest centrala är väteperoxid – samma ämne som finns i desinfektionsmedel, men som våra celler använder i mycket små mängder för att skicka viktiga signaler. I för höga koncentrationer kan väteperoxid däremot orsaka skador, och till och med celldöd.
– Våra celler bildar fria radikaler när vi andas in syre. Tidigare har man trott att väteperoxid från syre kan flöda fritt genom cellmembranets ”dörrar”, med hjälp av vattenkanaler, men här visar vi att kanalerna i cellmembranet tycks ha ett skyddssystem, säger Karin Lindkvist, professor vid Lunds universitet som lett studien.
Med hjälp av avancerad kryo-elektronmikroskopi kunde forskarna se att dörren normalt står öppen och släpper in molekyler som väteperoxid och glycerol. Men om mängden väteperoxid utanför cellen blir för hög, fastnar väteperoxidmolekyler på kanalens utsida.
Dessa fungerar som ett ”lås” som håller dörren stängd och skyddar cellen från skador.
– Vi blev överraskade av det vi såg. Det var som att se cellen i realtid stänga kanalen mot något som annars skulle kunna skada den. Den har som ett automatiskt skydd mot att farliga mängder tar sig in i cellen, säger Karin Lindkvist.
Fynden ger ny kunskap om hur celler skyddar sig mot stress och skador och hur de reglerar fria radikaler – kunskap som på sikt kan hjälpa forskare att förstå både diabetes, cancer och andra tillstånd där cellernas stressnivåer är rubbade.
– Cancerceller producerar till exempel extremt mycket fria radikaler när de växer snabbt. Trots det dör de inte av detta, vilket tyder på att de har sätt att göra sig av med överskottet. En möjlighet är att de använder samma typ av kanal i cellmembranet för att släppa ut överskottet och slippa kvävas i sina egna fria radikaler. I vår nästa studie vill vi därför undersöka om det går att döda cancerceller genom att blockera kanalerna, säger Karin Lindkvist.
Studien är publicerad i Nature Communications och forskarna har använt sig av donerade betaceller från personer med och utan typ 2-diabetes.
