A tudósok felfedezték, hogy a herében lévő progenitor sejtek negyedét a fagociták „meggyilkolják”, annak ellenére, hogy ezek a sejtek nem csinálnak semmi „rosszot”.
A Haifai Egyetem kutatása gyilkos sejteket azonosított.
A Haifai Egyetemen végzett közelmúltbeli kutatások során először fedeztek fel olyan folyamatot, amely magában foglalja az élő, újonnan keletkezett sejtek „meggyilkolását”. A kutatás, amelyről a tisztelt folyóiratban írtunk Tudomány előlegek, felfedezte, hogy a gyümölcslegyekben a sejtdifferenciálódási folyamat során a fagocita sejtek elfogyasztják és elpusztítják az egészséges élő sejteket.
„Azt találtuk, hogy a fagociták „gyilkosként” működhetnek. Köztudott, hogy a fagocita sejtek lenyelik és feloldják az elhalt sejteket, de most először mutatjuk meg, hogy az újonnan létrehozott normál sejteket is elpusztítják. Lényegében a sejthalál új mechanizmusát jellemeztük. Minél jobban ismerjük a sejthalál mechanizmusait, annál jobban megértjük, hogyan kell megbirkózni a különféle betegségekkel, különösen a rákkal” – magyarázta Hilla Toledano professzor, a Haifai Egyetem Humánbiológiai Tanszékének vezetője és a tanulmány szerzője.
Számos testi szövet, köztük a bőr, a haj, a gyomor és a herék eredete őssejtekre vezethető vissza. Azáltal, hogy folyamatosan új sejteket szállítanak a régiek helyére, ezek az erőteljes őssejtek lehetővé teszik a szövetek feltöltését. Ebben a folyamatban minden őssejt két sejtre bomlik, amelyek közül az egyik megmarad a jövőbeni használatra, a másik pedig az elveszett sejt helyére fejlődik a szövetben.
A jelenlegi vizsgálat során Toledano professzor, Estee Kurant professzor és a Haifai Egyetem tudósainak egy csoportja a gyümölcslegyek ivarsejtjeit vizsgálta. Mivel sok molekuláris folyamat a gyümölcslegyekben és az emberben hasonló, hatékony modellként használhatók ebben a helyzetben.
A gyümölcslégy-vizsgálatok hasznosak az élő szövetekben zajló folyamatok nyomon követésének képessége és a genetikai változtatások egyszerűsége miatt, amely lehetővé teszi a sejtfolyamatok pontos azonosítását. Az évek során hat Nobel-díjat adtak át azoknak a tudósoknak, akik olyan biológiai mechanizmusokat fedeztek fel gyümölcslegyekben, amelyek az emberben megmaradnak.
Amint azt korábban említettük, az őssejt két sejtre – egy őssejtre és egy progenitor sejtre – osztódása elindítja a hím gyümölcslegyekben a spermiumok differenciálódási folyamatát. Ez a folyamat a működőképes spermiumok kialakulásáig folytatódik. A kutatók már korábban is tudták, hogy ezeknek az őssejteknek egynegyede elpusztul, és nem fejlődik spermiumokká a korábbi vizsgálatok alapján. Jelen tanulmány célja az volt, hogy jobban megértsük, mi történik ezekkel a sejtekkel.
A szervezetnek van egy jól bevált és kulcsfontosságú mechanizmusa, az úgynevezett sejthalál. Normál körülmények között a sejtek képesek „öngyilkosságot elkövetni”, ha súlyos mutáció következik be, vagy miután teljesítették céljukat. A fagociták „megeszik” a haldokló sejteket, hatékonyan elvonják tartalmukat és feloldják azokat. Köztudott, hogy a fagociták néha „megeszik” az immunrendszer sejtjeit, amelyek befejezték a test védelmét a behatolókkal szemben.
A jelenlegi tanulmányban a kutatók azt találták, hogy a fagociták „megölik” a here progenitor sejtjeinek egynegyedét, bár ezek a sejtek nem csinálnak „rosszul” és egyszerűen differenciálódási folyamatban vannak; ezek még új sejtek, és nem minden tekintetben kórosak.
Az első szakaszban a kutatók megakadályozták a fagociták étkezési képességét, és nem találtak elhalt sejteket a szövetben. Más szóval, a fagociták felelősek a progenitor sejtek haláláért.
A második szakaszban a kutatók valós idejű képalkotást alkalmaztak az élő szövetek megfigyelésére, és felfedezték, hogy a fagocita élve lenyeli a progenitor sejteket, és csak ezután indul el a halálozási folyamat. „Első alkalommal találtunk olyan folyamatot, amely teljesen normális sejtek „meggyilkolásával” jár. Még mindig nem tudjuk, miért történik ez. Talán ennek a folyamatnak az a célja, hogy tápanyagokat biztosítson az őssejtek működőképes populációjának fenntartásához a szervezet egész élete során” – vetette fel Toledano professzor.
Egy új mechanizmus megértése mellett ez a tanulmány hozzájárulhat a sejthalál szabályozására szolgáló gyógyszerek és eszközök kifejlesztésére, és különösen természetesen a rák kezelésére. „A daganatokat az állandó növekedés és a természetes sejthalál folyamatának megzavarása jellemzi. Ha sikerül ebbe a folyamatba olyan fagocitákat bevezetni, amelyek képesek az élő rákos sejteket eltávolítani, akkor a daganat növekedését is szabályozni tudjuk. Minél többet tudunk meg a sejthalál mechanizmusairól, annál jobban ki tudjuk használni ezeket a folyamatokat, hogy megszabaduljunk a rákos sejtektől” – összegezte Toledano professzor.
Hivatkozás: „A Drosophila here fagocita ciszta sejtjei fagoptózissal eliminálják a csírasejt progenitorokat” – Maayan Zohar-Fux, Aya Ben-Hamo-Arad, Tal Arad, Marina Volin, Boris Shklyar, Ketty Hakim-Mishnaevski, Lilach Porat-Kuperstein, Estee Kurant és Hila Toledano, 17. június 2022., Tudomány előlegek.
DOI: 10.1126/sciadv.abm4937
