Mokslininkai išsiaiškino, kad ketvirtadalį sėklidės pirmtakų ląstelių „nužudo“ fagocitai, nepaisant to, kad šios ląstelės nedaro nieko „negerai“.
Haifos universiteto tyrimai atskleidė žudikų ląsteles.
Neseniai Haifos universitete atliktame tyrime pirmą kartą buvo aptiktas procesas, apimantis gyvų, naujai sukurtų ląstelių „žudymą“. Tyrimas, kuris buvo aprašytas gerbiamame žurnale Mokslas Avansu, atrado, kad per visą vaisinių muselių ląstelių diferenciacijos procesą fagocitinės ląstelės sunaudoja ir sunaikina sveikas gyvas ląsteles.
„Mes nustatėme, kad fagocitai gali veikti kaip „žudikai“. Gerai žinoma, kad fagocitinės ląstelės praryja ir ištirpdo negyvas ląsteles, tačiau pirmą kartą parodome, kad jos taip pat naikina naujai sukurtas normalias ląsteles. Iš esmės mes apibūdinome naują ląstelių mirties mechanizmą. Kuo daugiau žinome ląstelių mirties mechanizmus, tuo geriau suprantame, kaip susidoroti su įvairiomis ligomis, ypač vėžiu“, – aiškino Haifos universiteto Žmogaus biologijos katedros vadovė ir tyrimo autorė profesorė Hilla Toledano.
Kelių kūno audinių, įskaitant odą, plaukus, skrandį ir sėklides, kilmė gali būti siejama su kamieninėmis ląstelėmis. Nuolat tiekdamos naujas ląsteles, kurios pakeis senąsias, šios galingos kamieninės ląstelės leidžia papildyti audinius. Kiekviena kamieninė ląstelė šiame procese skyla į dvi ląsteles, iš kurių viena pasilieka naudojimui ateityje, o kita vystosi, kad audinyje pakeistų prarastos ląstelės vietą.
Atliekant dabartinį tyrimą, profesorius Toledano, profesorius Estee Kurant ir Haifos universiteto mokslininkų grupė pažvelgė į vaisinių muselių lytines ląsteles. Kadangi daugelis vaisinių muselių ir žmonių molekulinių procesų yra panašūs, juos galima naudoti kaip veiksmingą modelį šioje situacijoje.
Vaisinių musių tyrimai naudingi dėl gebėjimo stebėti procesus gyvuose audiniuose ir dėl genetinių pakitimų paprastumo, leidžiančio tiksliai identifikuoti ląstelių procesus. Per daugelį metų šešios Nobelio premijos buvo įteiktos mokslininkams, atradusiems vaisinių muselių biologinius mechanizmus, kurie yra išsaugoti žmonėms.
Kaip minėta anksčiau, kamieninės ląstelės dalijimasis į dvi ląsteles – kamieninę ląstelę ir ląstelę, žinomą kaip pirmtakas – pradeda vaisinių muselių patinų spermatozoidų diferenciacijos procesą. Šis procesas tęsiasi tol, kol susidaro funkciniai spermatozoidai. Tyrėjai jau žinojo, kad ketvirtadalis šių progenitorinių ląstelių žūva ir nevysta į spermą iš ankstesnių tyrimų. Šio tyrimo tikslas buvo geriau suprasti, kas atsitinka su šiomis ląstelėmis.
Kūnas turi nusistovėjusį ir lemiamą mechanizmą, vadinamą ląstelių mirtimi. Įprastomis aplinkybėmis ląstelės turi galimybę „nusižudyti“, kai įvyksta sunki mutacija arba po to, kai jos atliko savo tikslą. Fagocitai ateina „suvalgyti“ mirštančias ląsteles, efektyviai paimdami jų turinį ir jas ištirpindami. Yra žinoma, kad fagocitai kartais „suvalgo“ imuninės sistemos ląsteles, kurios baigė savo darbą saugant kūną nuo įsibrovėlių.
Dabartiniame tyrime mokslininkai nustatė, kad fagocitai „nužudo“ ketvirtadalį sėklidės pirmtakų ląstelių, nors šios ląstelės nedaro nieko „negerai“ ir yra tiesiog diferencijavimosi procese; jos vis dar yra naujos ląstelės ir nėra visais atžvilgiais nenormalios.
Pirmajame etape mokslininkai neleido fagocitams valgyti ir nerado negyvų ląstelių audinyje. Kitaip tariant, fagocitai yra atsakingi už progenitorinių ląstelių mirtį.
Antrajame etape mokslininkai naudojo vaizdavimą realiu laiku, kad stebėtų gyvus audinius ir išsiaiškino, kad fagocitai praryja pirmtakes gyvas ir tik tada pradedamas mirties procesas. „Pirmą kartą aptikome procesą, apimantį visiškai normalių ląstelių „nužudymą“. Vis dar nežinome, kodėl taip nutinka. Galbūt šiuo procesu siekiama tiekti maistines medžiagas, kad būtų išlaikyta funkcinė kamieninių ląstelių populiacija per visą organizmo gyvavimo laiką“, – pasiūlė profesorius Toledano.
Be naujo mechanizmo supratimo, šis tyrimas gali prisidėti prie mūsų gebėjimų kurti vaistus ir priemones, skirtas kontroliuoti ląstelių mirtį, ir ypač, žinoma, vėžiui gydyti. „Navikams būdingas nuolatinis augimas ir natūralaus ląstelių žūties proceso sutrikimas. Jei į šį procesą pavyks įvesti fagocitus, galinčius pašalinti gyvas vėžines ląsteles, galėsime kontroliuoti naviko augimą. Kuo daugiau sužinome apie ląstelių mirties mechanizmus, tuo geriau galime panaudoti šiuos procesus, kad atsikratytume vėžinių ląstelių“, – apibendrino profesorius Toledano.
Nuoroda: „Drosophila sėklidės fagocitinės cistos ląstelės fagoptozės būdu pašalina lytinių ląstelių pirmtakus“, autoriai Maayan Zohar-Fux, Aya Ben-Hamo-Arad, Tal Arad, Marina Volin, Boris Shklyar, Ketty Hakim-Mishnaevski, Lilach Porat-Kuperstein, Estee Kurant ir Hila Toledano, 17 m. birželio 2022 d. Mokslo pažanga.
DOI: 10.1126/sciadv.abm4937
