Ranitidine hydrochloride induces significant autophagy in cells
Diese Studie zeigt, dass Ranitidin-Hydrochlorid, aber nicht Tiaprid, eine signifikante Autophagie induziert, die durch eine erhöhte LC3-II-Expression, eine verringerte HSP70-Expression und die Bildung polyzystischer Vesikel in A549-Zellen und Maus-Knochenmarkzellen gekennzeichnet ist.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung eines Preprints, das nicht peer-reviewed wurde. Dies ist kein medizinischer Rat. Treffen Sie keine Gesundheitsentscheidungen auf Grundlage dieses Inhalts. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Stellen Sie sich Ihren Körper als eine geschäftige Stadt vor, und in jedem Gebäude (Zelle) gibt es ein komplexes Abfallentsorgungs- und Recyclingsystem. Manchmal müssen Zellen ihren eigenen Müll entsorgen oder beschädigte Teile reparieren. Dies tun sie, indem sie alte oder kaputte Teile in winzige, blasenartige Behälter namens Vesikel einwickeln. Stellen Sie sich diese Vesikel wie kleine Lieferwagen oder Recyclingtonnen vor, die die Zelle verwendet, um Dinge zu bewegen oder Abfall zu entsorgen. Eine ganz bestimmte Art der Aufräumcrew wird Autophagie genannt (buchstäblich „Selbstessen“), bei der die Zelle ihren eigenen Müll verschlingt, um gesund zu bleiben. Wissenschaftler sind immer neugierig darauf, wie Medikamente versehentlich dieses empfindliche Recyclingsystem durcheinanderbringen könnten. Wenn ein gängiges Medikament die Recycling-Lkw der Zelle außer Kontrolle geraten lässt, könnte dies erklären, warum manche Medikamente seltsame Nebenwirkungen haben, wie zum Beispiel Müdigkeit oder Organschäden. Dies ist der Spielplatz, auf dem unsere Geschichte spielt: ein Blick darauf, wie zwei sehr verbreitete, preiswerte Medikamente versehentlich den „Aufräummodus“ der Zelle zu stark aktivieren.
In dieser Studie beschlossen Forscher, zwei bekannte Medikamente zu testen: Ranitidin-Hydrochlorid (oft verwendet, um einen gereizten Magen zu beruhigen) und Tiaprid-Hydrochlorid (verwendet, um bei bestimmten psychischen Erkrankungen zu helfen). Sie wollten sehen, was passiert, wenn sie zwei Arten von Zellen diesen Medikamenten aussetzen: A549-Zellen (eine Art von Lungenzellen, die oft im Labor verwendet werden) und Maus-Knochenmarkzellen. Sie behandelten diese Zellen mit unterschiedlichen Mengen der Medikamente für 24 Stunden und betrachteten sie anschließend unter leistungsstarken Mikroskopen.
Die Ergebnisse waren ziemlich dramatisch. Als die Zellen höheren Dosen von Ranitidin (speziell 4,78 mmol/L) oder Tiaprid (speziell 2,73 mmol/L) ausgesetzt wurden, sahen sie nicht nur ein wenig anders aus; sie begannen, sich mit riesigen, mehrschichtigen Blasen zu füllen. Die Forscher nannten dies „polyzystische vesikuläre Veränderungen“. Es war, als ob die Recycling-Lkw der Zelle in einem Stau geraten wären und sich innerhalb der Zelle angestaut hätten. Wenn sie jedoch niedrigere Dosen verwendeten (wie 2,39 mmol/L für Ranitidin), sahen die Zellen normal aus, ohne zusätzliche Blasen.
Um zu sehen, ob es sich um eine dauerhafte Schädigung oder nur um eine vorübergehende Reaktion handelte, spielten die Wissenschaftler das Spiel des „Vertauschens“. Nachdem die Zellen 24 Stunden lang in dem Medikament gewesen waren, wuschen sie das Medikament weg und gaben den Zellen frische Nahrung (neues Kulturmedium). Wenn die Zellen in dieser frischen Umgebung regenerieren konnten, verschwand der verrückte blasenfüllende Look, und die Zellen begannen wieder normal zu wachsen. Wenn die Wissenschaftler jedoch die Medikamente in der Schale ließen und die Zellen weitere 24 Stunden darin sitzen ließen, blieben die Blasen bestehen, und die Zellen sahen schließlich so aus, als würden sie sterben (ähnlich einem Prozess namens Apoptose). Dies deutet darauf hin, dass der Effekt umkehrbar ist, wenn das Medikament schnell entfernt wird.
Das Team hat nicht nur nach den Blasen gesucht; sie wollten wissen, warum diese entstanden. Sie führten einen Test namens Western Blot durch, um nach spezifischen Proteinen zu suchen, die als „Ein/Aus-Schalter“ für das Recyclingsystem der Zelle fungieren. Sie fanden heraus, dass das Medikament Ranitidin die Lautstärke eines Proteins namens LC3-II (ein Marker, der sagt: „Wir recyceln gerade!“) aufdrehte und ein Protein namens HSP70 (das normalerweise der Zelle beim Schutz hilft) herunterschraubte. Diese chemische Signatur bestätigte, dass Ranitidin tatsächlich eine signifikante Menge an Autophagie auslöste. Sie überprüften auch, ob die Medikamente dazu führten, dass sich Fett ansammelte (unter Verwendung eines roten Farbstoffs namens Oil Red O), fanden aber nichts, was die Blasenbildung als Fettspeicherung ausschloss.
Was ist also die wichtigste Erkenntnis? Die Arbeit legt nahe, dass diese zwei günstigen, verbreiteten Medikamente Zellen dazu bringen können, sich mit Recycling-Blasen zu füllen und eine starke Selbstreinigungsreaktion auszulösen. Obwohl diese Studie nicht beweist, dass dies beim Menschen zu Nebenwirkungen führt, bietet sie einen faszinierenden Hinweis: Vielleicht sind die Müdigkeit oder die Organprobleme, die manche Menschen durch diese Medikamente verspüren, damit verbunden, dass ihre Zellen in den Überstunden feststecken und versuchen, zu viel aufzuräumen. Die Forscher hoffen, dass wir durch das Verständnis darüber, wie diese Medikamente das Recyclingsystem der Zelle aktivieren, mehr darüber lernen können, wie die Autophagie funktioniert und wie wir unsere zellulären Städte reibungslos am Laufen halten können.
Ertrinken Sie in Arbeiten in Ihrem Fachgebiet?
Erhalten Sie tägliche Digests der neuesten Arbeiten passend zu Ihren Forschungsbegriffen — mit technischen Zusammenfassungen, in Ihrer Sprache.