Отстранување на ѓубре во клетките Како животинските клетки се штитат од опасни материи - Иновации
Микроскопска слика на разделувачки ембрион на нематодата C. elegans. Остатоците од централното тело (жолто) се испуштаат во животната средина и ги завземаат соседните клетки и се распаѓаат. Фото: Веман
Во текот на еволуцијата, животинските клетки развиле стратегии за разградување на несаканите туѓи тела. На овој начин, тие не само што ги елиминираат инвазивните патогени, туку и мртвите клетки и фрагментите на клетките. Ако е нарушено отстранувањето на отпадот во клетките, ова може да доведе до прекумерни реакции на имунолошкиот систем и развој на автоимуни болести како што е лупус.
Научниците од Центарот за експериментална биомедицина Рудолф Вирхоу на Универзитетот во Вирцбург сега испитале многу специфични фрагменти од клетки: остатоци од централното тело. Средното тело е преодна структура што се јавува на крајот од секоја клеточна делба и го претставува последното поврзувачко парче помеѓу ќерските клетки. Оваа структура за првпат е опишана во 1891 година од германскиот анатомист Валтер Флеминг, па затоа е позната и како тело на Флеминг.
По поделбата на клетките, средното тело или се пренесува на ќерка ќелија или се ослободува во околината. Во секој случај, тоа треба да се распадне наскоро, инаку средното тело може да има понатамошни ефекти врз клетките. „Познато е“, објаснува др. Ахмад Фазели, прв автор на двете студии, „дека остатоците од средното тело влијаат на поларитетот и судбината на клетките“.
Клетките на рак, на пример, би ги збогатиле телата на Флеминг, што може да доведе до зголемен раст. „Прашањето што остана отворено беше како клетките нормално ја контролираат елиминацијата или распаѓањето на средното тело“, продолжува Фазели.
Претходните студии досега претпоставуваа две можни сценарија за судбината на средното тело: или останува во една од ќерките клетки и се вари со автофагија (распаѓање на компонентите специфични за клетките), или прво се ослободува во околината од ќерките, а подоцна и од една клетка преку фагоцитоза (Апсорпција и распаѓање на странски тела) и обработени.
Со своите нови студии, научниците беа во можност да ги усогласат двете можни сценарија во еден модел, како што известуваат во списанијата Journal of Cell Science and Communicative & Integrative Biology. Тимот на Ен Веман ги испита брзо разделувачките клетки на ембриони на нематодата Кенорабдитис елеганс, чии протеини и процеси во клетките се изненадувачки слични на човечкиот систем.
Во нивните студии, тие ја анализирале улогата на различни протеини вклучени во автофагија или фагоцитоза и изненадувачки откриле дека двата система можат да работат заедно во распаѓањето на средното тело.
Како што дознале научниците, средното тело во ембрионалното ткиво на нематодата се ослободува од ќерските клетки во околината и го зафаќа соседните клетки. Таму, автофагичните протеини го затвораат апсорбираното средно тело и го поддржуваат неговото распаѓање. Ова значи дека протеините, кои вообичаено се одговорни за отстранување на сопствените компоненти на клетките, исто така учествуваат во распаѓањето на туѓите тела.
Со сегашните студии, научниците успеаја да покажат дека средното тело конечно се распаѓа од фагоцитоза поврзана со ЛЦ3 (ЛАП). Досега, ЛАП се сметаше за процес кој вообичаено е одговорен за распаѓање на инвазивни бактерии или остатоци од мртви клетки, мобилно отстранување на ѓубре, така да се каже. Ново е, сепак, неговото учество во демонтирањето на централното тело.
„На прв поглед, се чини зачудувачки што клетките развија толку сложен механизам за справување со средното тело. Бидејќи самата оваа структура на транзиција има својства на сигнал, нејзината регулација е од голема важност за клетката “, објаснува д-р. Ен Веман. Средното тело се ослободува на крајот од клеточната делба.
Централното тело што останува во ќерка-ќелија, од друга страна, може да даде сигнал за обновена поделба, што доведува до промени во големината и обликот на клетките, па дури и до нивна фрагментација. Бидејќи централното тело што е подигнато може да влијае и на судбината на клетката примател, важно е неговото брзо распаѓање. Расклопен во неговите компоненти, централното тело не само што е „безопасно“, туку може и да се рециклира од клетката.
Новиот модел за судбина и деградација на средното тело ги комбинира наодите од претходните студии на нематоди, муви и клетки на цицачи. Истражувачите околу Ен Веман затоа се сомневаат дека нивните откритија во голема мера можат да бидат пренесени на луѓето и може да помогнат за подобро разбирање на механизмите што стојат зад болести како што се рак или автоимуна болест лупус. Тимот во моментов истражува други функции на LAP во ембриони со црви и сака да открие како клетките користат LAP за да ја исчистат својата околина и на овој начин да го заштитат ембрионот од отпад од клетки.