Spis treści
Komórki filtrują nieistotne bodźce
Organizm człowieka nieustannie poddawany jest działaniu różnego rodzaju sił mechanicznych. Płuca rozszerzają się podczas oddychania, serce rytmicznie pompuje krew, a tkanki reagują na napięcia i ucisk związane z ruchem czy procesami chorobowymi.
Badacze wykazali, że komórki potrafią odróżniać krótkotrwałe, nieistotne zakłócenia od długotrwałych zmian wymagających reakcji. Mechanizm ten działa podobnie do „filtra dolnoprzepustowego” - krótkie sygnały są ignorowane, natomiast utrzymujące się bodźce aktywują odpowiedź komórkową. Zdaniem naukowców taki system pozwala komórkom unikać nadmiernej reaktywności i skupiać się wyłącznie na zmianach, które mogą mieć znaczenie dla funkcjonowania tkanek lub rozwoju choroby.
Kluczowa rola w rozwoju raka i włóknienia
Mechaniczne właściwości tkanek odgrywają coraz większą rolę w badaniach nad chorobami przewlekłymi. Zarówno nowotwory, jak i włóknienie wiążą się ze zmianami sztywności tkanek oraz przewlekłym działaniem sił mechanicznych na komórki.
Naukowcy odkryli, że za „pamięć mechaniczną” komórki odpowiadają specjalne struktury kontaktowe zwane adhezjami włókienkowymi. To dzięki nim komórki mogą utrzymywać sygnał mechaniczny nawet po ustaniu działania siły.
W procesie tym ważną rolę odgrywa również wimentyna - białko budujące sieć włókien wewnątrz komórki. Gdy mechanizm ten zostaje zaburzony, komórki reagują szybciej, ale mniej precyzyjnie.
Badacze podkreślają, że wiele procesów związanych z rozwojem nowotworów zależy właśnie od czasu działania bodźców mechanicznych. Dotyczy to m.in. aktywności białka YAP, które uczestniczy w regulacji wzrostu komórek i jest powiązane z rozwojem raka.
Nowe możliwości terapeutyczne
Autorzy badania wskazują, że odkrycie może otworzyć drogę do opracowania nowych metod leczenia chorób związanych z nieprawidłową mechaniką tkanek. Lepsze zrozumienie tego, w jaki sposób komórki interpretują sygnały mechaniczne, może w przyszłości pomóc w tworzeniu terapii ograniczających rozwój nowotworów lub procesów włóknienia.
Dodatkowo odkryty mechanizm wydaje się chronić jądro komórkowe przed uszkodzeniami wywołanymi stresem mechanicznym, co może mieć znaczenie dla utrzymania prawidłowego funkcjonowania komórek.
Badania będą kontynuowane
Zespół naukowców planuje dalsze badania nad działaniem mechanizmu w złożonych tkankach oraz w środowisku chorobowym. Celem jest lepsze poznanie wpływu zmian mechanicznych na progresję chorób oraz możliwości ich terapeutycznego wykorzystania.
Źródło: Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC)
Potwierdź zapis
Sprawdź maila, żeby potwierdzić swój zapis na newsletter. Jeśli nie widzisz wiadomości, sprawdź folder SPAM w swojej skrzynce.
Coś poszło nie tak