Rakupress ja ka joonistamine, mis on organismi jaoks otsustava tähtsusega selliste protseduuride jaoks nagu vähirakud

Rakuline tõuge ja tõmme - võti keha reageerimiseks sellistele protsessidele nagu vähk

Alustades meie häält tekitavatest kaablitest kuni südamelöögini, põhinevad meie keha rakud sageli mehaanilisel rõhul, mis muudab nende tegevuse pidevalt nendeks stimulatsioonideks, juhtides hädavajalikke protseduure nii tervetel ja tasakaalustatud inimestel kui ka haiguste, nagu vähirakud . Sellegipoolest ei hooli nende väärtusest hoolimata peamiselt see, kuidas rakud kiirenevad ja neile ka reageerivad.

Nüüd on ülemaailmne rühm, mida juhivad teadlane Pere Roca-Cusachs Kataloonia Bioinsenertehnoloogia Instituudist (IBEC), samuti Isaac Almendros, hingamisteede haiguste võrgustiku biomeditsiiniliste uuringute keskuse (CIBERES) teadlane ja ka IDIBAPS. Barcelona ülikooli (UB) arstiteaduskonna ja ka terviseteaduste õppejõud on tegelikult kinnitanud, et see, mis rakkude mehaanilise tundlikkuse taseme välja arvutab, on hind, millega survet kasutatakse, kui lihtsalt öelda, kui kiiresti kasutatakse survet. Paber on tegelikult ilmunud silmapaistvas ajakirjas Nature Communications ning paljastab ka esimest korda in vivo “molekulaarse siduri” versiooni prognoosid.

Need tulemused võimaldavad palju paremini mõista, kuidas pahaloomuline kasv paljuneb, koos sellega, kuidas süda, laulvad kaablid või hingamissüsteem reageerivad pidevale rõhuvariandile, millele need pidevalt avalduvad.

Järjepidev mobiilne "ajakirjandus ja ka joonistamine"

Teadlased täheldasid, et rakuga seotud rõhul on kaks toimingut, kasutades selliseid täiustatud strateegiaid nagu aatomijõu mikroskoopia (AFM) või oletatavad optilised pintsetid.

Ühest küljest suureneb tsütoskelett, paks kiudude võrk (enamasti aktiin), millel on, kui vähe nimetada, raku vormi ja raamistiku hoidmise omadus, kui rakk läbib tagasihoidlikku survet. Sellega seoses on rakul võime tunda ja reageerida ka mehaanilisele survele ning ka tsütoskeleti tugi põhjustab raku jäigastumist ning YAP-i tervisliku valgu lokaliseerumist südamikus. Kui see toimub, kontrollib YAP tervislik valk ja käivitab ka vähirakkude kasvuga seotud geneetika.

Teisalt, kui kasutatud rõhu hinda kasutatakse pidevalt konkreetse väärtuse kohal, toimub vastupidine mõju; rakk ei tuvasta enam mehaanilisi survesid. Teisisõnu, erinevalt tsütoskeletist ja ka rakust, mis muutub palju paindumatuks, toimub tsütoskeleti osaline rike, mis põhjustab raku konditsioneerimist.

"Nagu närimiskummi venitamine ja kokkutõmbamine, oleme ka rakud kontrollitult ja täpselt erinevatele jõududele allutanud ning oleme näinud, et jõu reageerimise kiirus on rakuvastuse määramisel ülimalt oluline," arutleb Ion Andreu (IBEC), uurimuse kaasautor.

In vivo eksperimentidega tõestatud versioon

Et mõista, kuidas tsütoskeleti tugi ja ka tingimused on omavahel seotud, lõid teadlased arvutusliku versiooni, milles mõeldakse rõhu tänapäevase rakendamise mõju tsütoskeletile ja ka „kombinatsioone“ (raku sidumisega seotud tervislikke valke). nagu substraat, näiteks talin ja ka integriin). Need „kombineerimised” on mootori ja ka rataste vahelise mehaanilise sideme pingutamisel pigem sarnased auto siduri mõjule, mistõttu seda versiooni nimetatakse „molekulaarseks siduriks”.

Järgmisena viisid teadlased läbi katselaborid rottidega, et kinnitada, et üksikrakkudes täheldatud tulemused toimuvad lisaks kogu keha in vivo elundites. Selleks uurisid teadlased kopse, mis tavaliselt teostavad perioodiliselt kogu hingamise vältel mehaanilist ulatust. Täpsemalt, õhutati mõlemat kopsu erinevate hindadega, ühe kopsu hambatäidisega ja ka kiiremini puhastati (hüperventilatsioon) ja ka erinevaid teisi palju järk-järgult, hoides samal ajal regulaarset täielikku õhuvooluhinda.

Pärast mõlema kopsu rakkude uurimist ja kontrastimist täheldasid nad, et YAP tervislik valk tõstis hüperventilatsiooni põhjal oma tuuma lokaliseerimist just kopsurakkudes. See mobiilse konflikti põhjustatud in vivo näidete YAP-i tõus kuulus vähirakkude kasvu korrutamisel.

"Meie tulemused näitavad elundite tasandil jõu rakendamise määra rolli ventilatsiooni põhjustatud mehaanilise signaali ülekandmisel kopsudes," kinnitab Bryan Falcones (IBEC-UB), uurimuse kaasautor.

Paber näeb ette seadme, mille kaudu rakud reageerivad mitte ainult rõhu suunamiseks, vaid lisaks mitmesugustele muudele hõlpsatele mehaanilistele stimulatsioonidele, näiteks aluspinna tihedusele, millel nad asuvad. Tulemused pakuvad mõistvat õigust tuvastada, kuidas a priori vastupidised aistingud, nagu tsütoskeleti võimendamine ja ka pehmendamine, võivad töötada koos raku automaatika juhtimisega ja reageerida ka eriti erinevatele asjaoludele.