Hoe kan selle en immuunselle van die menslike liggaam vinnig reageer op fisiese en chemiese veranderinge in hul omgewing?
Alhoewel genetiese mutasies veranderinge aan die eienskappe van 'n sel kan veroorsaak, kan nie-genetiese meganismes vinnige aanpassing aandryf, in 'n proses wat breedweg selplastisiteit genoem word. Selplastisiteit is betrokke by fundamentele biologiese prosesse in gesondheid en siekte. Tumorselle kan byvoorbeeld van 'n hoogs proliferatiewe toestand na 'n meer indringende toestand verskuif, en sodoende kankermetastase bevorder. Aan die ander kant, tydens inflammasie, kan immuunselle transformeer in selle wat 'n inflammatoriese reaksie uitvoer en weefselherstel bevorder. Onbeheerde ontsteking wat handuit ruk, kan weefselskade en uiteindelik septiese skok lei.
’n Groep by Institut Curie in Parys het nou ’n nuwe skuldige van hierdie prosesse op molekulêre vlak gevind; werk wat onlangs in die wetenskaplike joernaal gepubliseer is Aard.
Die navorsers het bevind dat selle wat verantwoordelik is vir metastasevorming of immuunselle wat betrokke is by inflammasie en skeptiese skok, verhoogde hoeveelhede koper het, wat verantwoordelik is vir veranderinge in selplastisiteit. Interessant genoeg word koper in selle opgeneem via 'n proteïen genaamd CD44 en hyaluronzuur, wat ook bekend is as 'n bestanddeel in baie skoonheidsprodukte. Daar was reeds bewys van metaalopname deur CD44 in kankerselle deur die navorsingspan, wat voorheen in die joernaal gepubliseer is Natuurchemie. CD44 is 'n proteïen wat vir dekades wyd bestudeer word en in baie seltipes aangetref word, insluitend selle van die immuunstelsel, kankerselle, selle betrokke by wondgenesing, stamvaderselle van rooibloedselle en vele meer. Die wetenskaplikes het getoon dat koper wat deur CD44 opgeneem word, ophoop in mitochondria van die selle, wat organelle is wat verantwoordelik is vir energieproduksie.
Verdere polisiewerk om die fundamentele prosesse te ondersoek, het gelei tot die bevindinge dat koper metabolisme in hierdie mitochondria beheer, dws direkte uitwerking op die energieproduksie van die sel het. Dit verander weer die vlakke van molekules wat metaboliete genoem word, wat beïnvloed hoe gene in die sel gelees word. Veral vlakke van NAD(H) is aangetas, wat een van die bekendste en belangrikste metaboliete is wat in menslike selle bekend is. Kortom, hierdie veranderinge het 'n effek wat die sel kan doen en lyk en beïnvloed sy funksie.
Verder het die wetenskaplikes 'n nuwe klein ontwikkel dwelm-agtige molekule, gebaseer op die anti-diabetes middel metformien, wat hierdie prosesse kan blokkeer deur hierdie koper te bind en te deaktiveer. Dit beïnvloed dan die energieproduksie van die sel en uiteindelik sy funksie. In die konteks van immuunselle kon die navorsers dus minder aggressiewe immuunselle bereik en inflammasie in muismodelle demp. Hierdie nuwe dwelmprototipe kan muise van septiese skok red.
Maar dit was nie al nie. Die studie het ook getoon dat hierdie fundamentele prosesse onderliggend aan inflammasie ook in kanker gevind word, meer spesifiek in molekulêre gebeure wat metastasevorming kan veroorsaak! Hierdie benadering kan dus moontlik gebruik word om metastase te beveg. Aangesien meer as 11 miljoen mense per jaar in die wêreld aan septiese skok sterf en 90% van kankersterftes weens metastase is, is daar nou groot hoop dat dit ontwikkel kan word tot nuwe medikasie, wat baie pasiënte op wêreldskaal kan help.
Oor die algemeen toon hierdie studie nou groot belofte, beide op 'n molekulêre fundamentele navorsingsvlak en potensiële kliniese toepassings. Dit stel ook die vraag hoeveel koper goed is vir ons?
Bron: Institut Curie
