Sejtes sajtó és rajz is, ami döntő fontosságú a test működésében az olyan eljárásoknál, mint a rákos sejtek

Sejtes push and pull, kulcs a szervezet reakciójához olyan folyamatokhoz, mint a rák

A hangunkat generáló énekkábelektől kezdve a szívverésünkig testünk sejtjei gyakran mechanikai nyomáson alapulnak, amelyek tevékenységüket folyamatosan ezekre az ingerekre alakítják át, kezelve az alapvető eljárásokat, egészséges és kiegyensúlyozott emberekben, valamint olyan betegségekben is, mint a rákos sejtek . Mindazonáltal, függetlenül az értéküktől, főleg nem veszünk tudomást arról, hogy a sejtek hogyan veszik fel és hogyan reagálnak ezekre a nyomásokra.

Most egy világméretű csoport, amelyet Pere Roca-Cusachs tudós vezet, a Katalónia Biomérnöki Intézetből (IBEC), valamint Isaac Almendros, a Légzőszervi Betegségek Hálózatának Orvostudományi Kutatóközpontjának (CIBERES) és az IDIBAPS tudósa egyaránt a Barcelonai Egyetem (UB) Orvostudományi és Egészségtudományi Karának tanárai igazolták, hogy a sejtek mechanikai érzékenységének az az ára, amelyen a nyomást használják, leegyszerűsítve, hogy milyen gyorsan a nyomást használják. A lap valóban megjelent a prominens folyóiratban Nature Communications és elsőként in vivo tárja fel a „molekuláris tengelykapcsoló” változat előrejelzéseit.

Ezek az eredmények sokkal jobban megismerik a rosszindulatú növekedés szaporodásának megértését, valamint azt, hogy a szív, az énekkábelek vagy a légzőrendszer hogyan reagál a nyomás folyamatos variánsára, amelyre következetesen feltárulnak.

Következetes mobil „sajtó és rajz”

A tudósok megfigyelték, hogy a cellához kapcsolódó nyomásnak két hatása van olyan fejlett stratégiák alkalmazásával, mint az atomerő-mikroszkópia (AFM) vagy a feltételezett „optikai csipesz”.

Egyrészt a citoszkeletont, a vastag rosthálózatot (főleg az aktint), amelynek - csak néhányat megemlítve - a sejt alakjának és keretének megtartása jellemző, fokozódik, amikor a sejt szerény nyomáson megy keresztül. Ebből a szempontból a sejt képes érezni és reagálni a mechanikus nyomásra, és a citoszkelet támasza is a sejt merevségét, valamint a magban lévő YAP egészséges fehérje lokalizációját okozza. Amikor ez megtörténik, a YAP egészséges fehérje ellenőrzi és kiváltja a rákos sejtek növekedésével járó genetikát is.

Másrészről, ha az alkalmazott nyomás árát egy adott érték fölött következetesen alkalmazzák, akkor fordított hatás következik be; a cella már nem érzékeli a mechanikai nyomásokat. Más szóval, szemben a citoszkeletonnal és a sejt sokkal rugalmatlanabbá válásával, a citoszkeleton részleges meghibásodása következtében a sejt kondicionálódik.

"A rágógumi nyújtásához és zsugorodásához hasonlóan a sejteket is kontrollált és pontos módon különböző erőknek vetjük alá, és azt láttuk, hogy az erő kifejtésének sebessége kiemelkedően fontos a sejtes válasz meghatározásában" - vitatja Ion Andreu (IBEC), a kutatás egyik vezető írója.

In vivo kísérletek által bizonyított változat

Ahhoz, hogy megértsük, milyen összefüggésben vannak a citoszkeleton támaszai és kondicionáló eredményei, a tudósok létrehoztak egy számítási változatot, amely átgondolja a nyomás modern alkalmazásának citoszkeletonra gyakorolt ​​hatását, valamint a „kombinációkat” (a sejtek a szubsztrátum, például a talin és az integrin is). Ezek a „kombinációk” meglehetősen hasonlítanak egy autó tengelykapcsolójának hatásához, mivel szorosabbra fűzik a motor és a kerekek közötti mechanikus kapcsolatot, ezért hívják a verziót „molekuláris tengelykapcsolónak”.

Ezután a kutatók kísérleteket végeztek laboratóriumi patkányokon annak megerősítésére, hogy a magányos sejtekben megfigyelt eredmények ezen felül az egész test in vivo szerveiben játszódnak le. Ehhez a tudósok megvizsgálták a tüdőt, amely rendszerint szakaszos mechanikus nyúlást végez a légzés során. Pontosabban, mindkét tüdőt különböző áron levegőztették, egy tüdő fogtöltéssel és gyorsabban kitisztult (hiperventiláció), és a különféle másokat is sokkal fokozatosan, miközben a rendszeres teljes légáramlási ár megmaradt.

Miután tanulmányozták és kontrasztolták mindkét tüdő sejtjeit, megfigyelték, hogy a YAP egészséges fehérje a hiperventiláció alapján csak a tüdő sejtjeiben emelte meg a mag lokalizációját. A YAP ezen in vivo példákban bekövetkezett emelkedése, amelyet a „mobil konfliktus” váltott ki, a rákos sejtek növekedésének szaporodásában mutatkozott.

"Eredményeink szervi szinten igazolják az erő alkalmazásának sebességét a szellőzés által kiváltott mechanikus jel átadásában a tüdőben" - állítja Bryan Falcones (IBEC-UB), a kutatás társszerzője.

A papír egy olyan eszközt mutat be, amelyen keresztül a sejtek nem csak a nyomás továbbítására reagálnak, hanem különféle egyéb könnyű mechanikai ingerekre is, például a szubsztrátum szorosságára, amelyen fekszenek. Az eredmények megértési jogot kínálnak annak felismerésére, hogy az a priori ellentétes érzések, mint például a citoszkeleton fokozása és lágyulása, hogyan működhetnek együtt a sejt auto mechanikájának kezelésével, és különösképpen reagálnak-e különféle körülményekre.