„Tai išmanus būdas.“ Pasirodo, mūsų ląstelės gali elgtis visiškai netikėtai

Mokslininkai atrado tam tikrą dalijimosi būdą, leidžiantį ląstelėms naudoti jų formoje užkoduotą informaciją ir nurodyti, kokiomis ląstelėmis taps jų palikuonys. Tai gali padėti kurti audinių inžinerijos būdus ir padėti geriau suprasti, kaip plinta vėžys.

Iki šiol mokslininkai manė, kad dauguma organizmo ląstelių, kai jos ruošiasi dalytis į dvi dalis, tampa apvalainomis. Dėl to joms lengviau vienodai paskirstyti savo turinį tarp „dukterinių“ ląstelių, todėl susidaro dvi to paties tipo ląstelės.

Išimtis – kamieninės ląstelės, kurios dalijasi asimetriškai, ir susidaro dviejų skirtingų tipų ląstelės.

Tačiau Mančesterio universiteto (Jungtinė Karalystė) mokslininkas Shane'as Herbertas su kolegomis pastebėjo, kad ne kamieninės ląstelės, esančios zebražuvių embrionų besivystančiose kraujagyslėse, taip pat dalijasi asimetriškai. Šios ląstelės, vadinamos endotelio ląstelėmis, migruodavo formuodamos naujas kraujagyslių atšakas ir dalydavosi nesuapvalėjusios, o sukurdamos du skirtingus tipus.

Kai komanda laboratorinėje lėkštelėje ėmėsi manipuliuoti žmogaus endotelio ląstelių forma, tai patvirtino, kad jų forma prieš dalijimąsi prognozavo, kiek simetriškas bus tas dalijimasis. Ilgesnės, plonesnės ląstelės dažniausiai dalijosi asimetriškai – o tai rodo, kad ląstelės gali tiksliai sureguliuoti savo dalijimosi pobūdį, priklausomai nuo formos, kurią jos įgauna tarp dalijimųsi. 

Tai reiškia, kad ląstelės nepraranda informacijos apie savo struktūrą ir elgseną, kaip būtų, jei jos suapvalėtų, sako Sh. Herbertas.

„Labai dažnai jos iš tikrųjų išlaiko savo formą, o tai reiškia, kad jos gali perduoti tokią atmintį“, – sako mokslininkas. Tai taip pat reiškia, kad ląstelėms nereikia nutraukti savo veiklos, kad galėtų dalytis – jos gali migruoti, dalytis ir kurti skirtingų tipų ląsteles vienu metu. Tai leidžia joms greitai reaguoti į dinamiškus vystymosi poreikius – pavyzdžiui, kai reikia aprūpinti besiplečiantį audinį kraujagyslėmis ar nervais.

Šis atradimas gali būti taikomas auginant pakaitinius audinius laboratorijoje, kur gebėjimas auginti kraujagysles yra pagrindinis apribojimas.

„Mūsų darbas rodo, kad šioms ląstelėms reikia tikrai specifinės aplinkos, kad jos įgytų tokią formą ir elgtųsi taip, kaip reikia funkcinėms kraujagyslėms sukurti“, – sako komandos narė Holly Lovegrove, taip pat dirbanti Mančesterio universitete.

Jos teigimu, manipuliuojant ląstelių formomis galima būtų rasti naują būdą tam tikrų tipų ląstelėms generuoti. Tuo tarpu vėžys plinta formuodamas migruojančių ląstelių telkinius, todėl naujieji atradimai galėtų padėti geriau suprasti, kaip tai vyksta.

Tai gražus pavyzdys, kaip organizmai gali pritaikyti tokius mechanizmus kaip ląstelių apvalinimas, kad galėtų atlikti įvairius darbus – pavyzdžiui, atlikti daugybę užduočių, reikalingų besivystantiems audiniams formuoti, sako Buzzas Baumas iš MRC Molekulinės biologijos laboratorijos Kembridže (Jungtinė Karalystė).

„Tai išmanus būdas išsaugoti reikiamą informaciją ir tuo pat metu plėsti tinklą, kuriant daugiau ląstelių“, – sako jis. 

Tyrimas paskelbtas žurnale „Cell Biology“.

Parengta pagal „New Scientist“.