Tafts Universiteti İncəsənət və Elmlər Məktəbinin bioloqları aşkar ediblər ki, yeni müəyyən edilmiş "təlimatçı hüceyrələr"də membran gərginliyindəki dəyişiklik kök hüceyrələrin nəslinin piqment hüceyrələrində melanoma bənzər böyüməsini tetiklemesine səbəb ola bilər. Tufts komandası bu metastatik çevrilmənin serotonin daşınmasında dəyişikliklərlə əlaqədar olduğunu da tapdı. Kəşf xərçəng və vitiliqo, həmçinin doğuş qüsurları kimi xəstəliklərin qarşısının alınmasına və müalicəsinə kömək edə bilər.
Tədqiqat Xəstəlik Modelləri və Mexanizmləri jurnalının 19 oktyabr 2010-cu il sayında məlumat verilmişdir.
"Bu yeni bioelektrik siqnalın və yeni hüceyrə növünün kəşfi ev sahibi orqanizmdə kök hüceyrə funksiyasını koordinasiya edən və şiş böyüməsinin qarşısını alan mexanizmləri anlamaq səylərində çox vacib ola bilər. Nəhayət, bu, hüceyrə davranışlarını regenerativə doğru istiqamətləndirməyə imkan verə bilər. Tədqiqat rəhbəri və baş müəllif Maykl Levin, biologiya professoru, Tuftsdakı Regenerativ və İnkişaf Biologiya Mərkəzinin direktoru, tibb üzrə tətbiqlər, "dedi.
Kağızın həmmüəllifləri Tufts Postdoctoral Associate Douglas Blackiston, Associated Professor Dany S. Adams, Research Associate Joan M. Lemire və doktorant Maria Lobikin idi.
Kök hüceyrələrin səhv tənzimlənməsi xərçəng və anadangəlmə qüsurlarda bilinən faktordur. Son tədqiqatlar kök hüceyrələrin unikal elektrofizioloji profillər nümayiş etdirdiyini və ion kanalı zülalları tərəfindən idarə olunan ion cərəyanlarının kök hüceyrələrin differensasiyası zamanı mühüm rol oynadığını göstərdi. Bununla belə, bir çox genetik və biokimyəvi siqnal yolları hüceyrələr və ev sahibi orqanizm arasında qarşılıqlı əlaqəni tənzimləməkdə rol oynasa da, bioelektrik siqnalların rolu, xüsusən də bütün canlı orqanizmlərə süni mədəniyyətlərdən kənara baxılarkən zəif başa düşülür.
"Bilməli olduğumuz şeylərdən biri də hüceyrələrin ev sahibi orqanizmin mürəkkəb modelində iştirak etmək üçün nə etməli olduqlarını necə bilməsidir. Bədən normal olaraq hüceyrələrə "xərçəngə çevrilməsinlər və öz həyat tərzinizi itirməyin" deyir. Bunun əvəzinə ayrı-ayrı hüceyrələr qocaldıqca və öldükcə bütün toxumaların və orqanların normal formasının saxlanmasında iştirak edin," Levin dedi.
Membran gərginliyindəki dəyişikliklərin in vivo hüceyrə davranışını necə tənzimlədiyini müəyyən etmək üçün Tufts tədqiqatçıları Xenopus laevis qurbağa embrionlarında sinir zirvəsi adlanan bir qrup kök hüceyrəyə baxdılar. Sinir zirvəsi kök hüceyrələri onurğalılarda, o cümlədən insanlarda bütün bədən boyunca miqrasiya edir. Onlar melankositlər adlanan piqmentasiya hüceyrələri də daxil olmaqla bir çox hüceyrə növü yaradır və ürək, üz və dəri kimi strukturlara kömək edir. Sinir qabığının anadangəlmə qüsurlarının onların nəsil hüceyrələrinə təsir etdiyi və doğuş qüsurlarına səbəb olduğu bilinir.
Tufts bioloqları qlisin qapılı xlorid kanalını (GlyCl) açmaq üçün ümumi anti-parazitar dərman ivermektin istifadə edərək, embrion boyunca mövcud olan xüsusi, seyrək hüceyrə populyasiyasının elektrik xüsusiyyətlərini manipulyasiya etdilər. GlyCl kanalı hüceyrə membranının gərginliyini idarə edən çoxlu ion kanallarından biridir və bu unikal "təlimatçı hüceyrə" populyasiyasının markeridir. Hüceyrələri hiperpolyarlaşdırmaq və ya depolarizasiya etmək üçün xlorid ionunun səviyyəsinin dəyişdirilməsi, öz növbəsində, sinir zirvəsindən əldə edilən uzaq melanositlərdə anormal böyüməyə səbəb oldu. Bu piqment hüceyrələri nəinki daha çox böyüdü, həm də uzun, budaq kimi formalar əmələ gətirdi və sinir toxumalarını, qan damarlarını və bağırsağı yaxşıca işğal etdi. Bu nümunə metastaz üçün xarakterikdir.
Bu GlyCl-ifadə edən hüceyrələrin fərqli bir hüceyrə növünün (melanositlərin) formasını, mövqeyini və miqdarını kökündən dəyişdirmək qabiliyyəti yeni və potensial olaraq yüksək əhəmiyyətli hüceyrə tipini aşkar etdi - bu hüceyrənin davranışını dəyişə bilən təlimatçı qabiliyyəti. xeyli məsafədə olan digər hüceyrələr.
Tədqiqatçılar transmembran potensialını manipulyasiya etmək üçün müxtəlif üsullardan istifadə etdikdə oxşar nəticələr əldə etdilər. Buna görə də onlar belə nəticəyə gəldilər ki, təsir gərginliyin dəyişməsinin özü tərəfindən törədilib və ivermektin, xlorid axını və ya GlyCl kanalından mahiyyət etibarı ilə asılı deyil.
İnsan epidermal melanositlərinin depolarizasiyaedici mühitdə sınağı da Xenopus iribaşlarında olana bənzər forma dəyişikliyini göstərdi.
Tədqiqatçılar həmçinin hüceyrələrin depolarizasiyanı necə hiss etdiyi və bu biofiziki siqnalı uzaq hüceyrələrin davranışındakı dəyişikliklərə necə çevirdiyi sualına da toxundular. Üç potensial mexanizmi sınaqdan keçirdikdən sonra onlar serotoninin (əhval-ruhiyyəni, iştahı və digər funksiyaları tənzimləmək üçün modulyasiya oluna bilən neyrotransmitter) hüceyrə səthi ilə daşınmasının ehtimal olunan xəbərçi olduğunu aşkar etdilər.
The Tufts tədqiqatçıları qeyd edirlər ki, digər ion kanallarının təhlili bədəndəki müxtəlif vacib hüceyrələrin davranışını siqnal edə və dəyişdirə bilən digər təlimatçı hüceyrələri aşkar edə bilər. Bu cür hüceyrə növlərini müəyyən etməyi və manipulyasiya etməyi öyrənmək ion axını üçün əlavə rolları aşkar edə və regenerativ tibb və onkologiyada hüceyrə davranışına nəzarət üçün yeni model qura bilər.
Levin və onun həmkarları artıq gərginliyə həssas boyalardan istifadə edərək erkən, qeyri-invaziv xərçəng aşkarlanması üçün yollar axtarır və anormal hüceyrələri və təlimatçı hüceyrələri repolarizasiya etməklə xərçəngi normallaşdırmaq üsullarını araşdırırlar.
Tədqiqat Milli Sağlamlıq İnstitutları, Müdafiə Departamenti, Forsit İnstitutu və NIH- Milli Diş və Kraniofasiyal Tədqiqatlar İnstitutu tərəfindən maliyyələşdirilib.
