Ląstelinis presas ir piešimas - labai svarbus organizmo veiklai tokiose procedūrose kaip vėžinės ląstelės

Ląstelių stūmimas ir traukimas - raktas į organizmo reakciją į tokius procesus kaip vėžys

Nuo dainuojančių laidų, generuojančių mūsų balsą, iki širdies plakimo, mūsų kūno ląstelės dažnai remiasi mechaniniu slėgiu, kuris nuolat keičia jų veikimą į šias stimuliacijas, valdydamas pagrindines procedūras tiek sveikiems ir subalansuotiems žmonėms, tiek ligoms, tokioms kaip vėžinės ląstelės . Nepaisant to, nepaisant jų vertės, mes dažniausiai nepastebime, kaip ląstelės pakyla, taip pat atsakome į šiuos slėgius.

Dabar pasaulinė grupė, kuriai vadovauja mokslininkas Pere Roca-Cusachsas iš Katalonijos bioinžinerijos instituto (IBEC), taip pat Isaacas Almendrosas, kvėpavimo takų ligų tinklo biomedicinos tyrimų centro (CIBERES) mokslininkas ir IDIBAPS, abu Barselonos universiteto (UB) Medicinos ir sveikatos mokslų fakulteto dėstytojai iš tikrųjų patvirtino, kad tai, kas apskaičiuoja mechaninį ląstelių jautrumo lygį, yra kaina, už kurią naudojamas slėgis, paprastai tariant, kaip greitai naudojamas slėgis. Straipsnis iš tikrųjų buvo išleistas žinomame žurnale Gamta Pranešimai taip pat pirmą kartą in vivo atskleidžia „molekulinės sankabos“ versijos prognozes.

Šie rezultatai leidžia daug geriau suprasti, kaip dauginasi piktybinis augimas, ir tai, kaip širdis, dainuojantys laidai ar kvėpavimo sistema reaguoja į nuolatinį slėgio variantą, kuriam jie nuolat atsiskleidžia.

Nuoseklus mobilusis „spauda ir piešimas“

Mokslininkai pastebėjo, kad slėgiui, susijusiam su ląstele, yra du veiksmai, naudojant pažangias strategijas, tokias kaip atominės jėgos mikroskopija (AFM) arba tariami „optiniai pincetai“.

Viena vertus, citoskeletas, storas skaidulų tinklas (daugiausia aktinas), kuris, norint keletą pavadinti, turi ląstelės formos ir struktūros išlaikymo ypatybę, sustiprėja, kai ląstelė patiria kuklų slėgį. Šiuo atžvilgiu ląstelė turi galimybę jausti ir atsakyti į mechaninį slėgį, taip pat citoskeleto palaikymas sukelia ląstelės sustingimą ir YAP sveiko baltymo lokalizaciją šerdyje. Kai tai vyksta, YAP sveiki baltymai kontroliuoja ir taip pat sukelia genetiką, susijusią su vėžinių ląstelių augimu.

Kita vertus, jei naudojamo slėgio kaina yra nuolat naudojama tam tikrai vertei, įvyksta atvirkštinis poveikis; ląstelė neberanda mechaninių slėgių. Kitaip tariant, priešingai nei citoskeletas ir ląstelė, kuri taps daug nelankstesnė, įvyksta dalinis citoskeleto gedimas, sąlygojantis ląstelės sąlygojimą.

„Kaip ir kramtomosios gumos tempimas ir susitraukimas, taip ir kontroliuojamai bei tiksliai veikėme ląsteles skirtingomis jėgomis ir matėme, kad jėgos veikimo greitis yra nepaprastai svarbus nustatant ląstelių atsaką“, - aptaria Ionas Andreu. (IBEC), pagrindinis tyrimo tyrimo rašytojas.

In vivo eksperimentais įrodyta versija

Norėdami suprasti, kaip siejasi citoskeleto palaikymas ir kondicionavimo rezultatai, mokslininkai sukūrė skaičiavimo versiją, kurioje galvojama apie šiuolaikinio slėgio poveikio citoskeletui poveikį ir apie „derinius“ (sveikus baltymus, susijusius su ląstelės susiejimu su (pvz., talinas ir integrinas). Šie „deriniai“ yra gana panašūs į automobilio sankabos poveikį, kai sugriežtinama mechaninė jungtis tarp variklio ir ratų, todėl versija vadinama „molekuline sankaba“.

Be to, mokslininkai atliko bandomąsias laboratorinių žiurkių eksperimentus, kad patvirtintų, jog pavienėse ląstelėse pastebėti rezultatai papildomai vyksta in vivo viso kūno organuose. Norėdami tai padaryti, mokslininkai ištyrė plaučius, kurie periodiškai mechaniškai tęsiasi per visą kvėpavimą. Tiksliau sakant, abu plaučiai buvo aeruojami įvairiomis kainomis - vienas dantų plombavimas, taip pat greitesnis išvalymas (hiperventiliacija), taip pat daugybė kitų palaipsniui, išlaikant įprastą visišką oro srauto kainą.

Ištyrę ir kontrastuodami abiejų plaučių ląsteles, jie pastebėjo, kad YAP sveikas baltymas padidino savo branduolio lokalizaciją tik plaučių ląstelėse, remdamasis hiperventiliacija. Šis YAP padidėjimas in vivo pavyzdžiuose, kurį sukėlė „mobilusis konfliktas“, priklausė dauginantis vėžinių ląstelių augimas.

„Mūsų rezultatai organų lygmeniu parodo jėgos panaudojimo greičio vaidmenį perduodant ventiliacijos sukeltą mechaninį signalą plaučiuose“, - teigia Bryanas Falconesas (IBEC-UB), pagrindinis tyrimo tyrimo rašytojas.

Popierius pateikia prietaisą, per kurį ląstelės reaguoja ne tik į slėgio nukreipimą, bet ir į įvairius kitus lengvus mechaninius stimuliavimus, pavyzdžiui, pagrindo, ant kurio jos guli, sandarumą. Rezultatai suteikia supratimo teisę atpažinti, kaip a priori priešingi pojūčiai, tokie kaip citoskeleto stiprinimas ir minkštinimas, gali veikti kartu valdant ląstelių auto mechaniką ir ypač reaguojant į įvairias aplinkybes.