O cale biologică prin care celulele stem pot să moară sau să se regenereze, descoperită de oamenii de ştiinţă.
Manipularea semnalizării celulare poate asigura că organismul are o cantitate sănătoasă de celule.
Un nou studiu condus de Cedars-Sinai şi universitatea San Francisco din California (UCSF), a stabilit că modificarea unui proces celular poate duce la moartea sau regenerarea celulelor stem - celule din care se dezvoltă alte celule din organism.
Descoperirile publicate vineri, în jurnalul Cell Stem Cell, pot duce la dezvoltarea de noi medicamente care să controleze acest proces pentru a încetini sau opri creşterea şi răspândirea cancerului şi pentru a permite regenerarea celulelor în contextul altor boli.
Potrivit cercetătorilor, descoperirile subliniază nevoia organismului de a produce doar cantitatea potrivită de celule noi.
„Producţia de celule este ca o situaţie Goldilocks”, a spus Klein. „Dacă există prea multă diviziune celulară, te alegi cu tumori. Dacă există prea puţină, înseamnă o regenerare slabă a celulelor îmbătrânite”, a declarat dr. Ophir Klein, director executiv al spitalului pediatric de la Cedars-Sinai şi autorul principal al studiului.
Celulele corpului sunt reglate de diferite căi biologice. Fiecare dintre aceste căi implică o serie de acţiuni moleculare în interiorul unei celule care produc o schimbare în celulă, precum crearea unei noi molecule cum sunt proteinele.
Pentru acest studiu, cercetătorii de la Cedars-Sinai şi UCSF au studiat efectele genei Discs large 1 (Dlg1) pe căile de semnalizare Wnt. Această cale implică o serie de interacţiuni moleculare care reglează creşterea sau moartea celulelor stem.
(foto: credit Cedars-Sinai Medical Center)
Calea Wnt, care începe la suprafaţa unei celule şi se termină în interiorul acesteia, este esenţială pentru reînnoirea celulelor stem şi regenerarea ţesuturilor. Deşi calea a fost studiată pe scară largă, încă nu se cunosc multe despre cum mici creşteri şi scăderi ale frecvenţei semnalelor de comunicare prin această cale pot afecta crearea unor noi celule.
„Semnalele sau instrucţiunile pot varia în timp, în diferite condiţii de sănătate şi boală”, explică dr. Klein.
Oamenii de ştiinţă au studiat probe de ţesut intestinal de la şoareci de laborator pentru a afla cum mutaţiile din Dlg1 afectează interacţiunea dintre semnalizarea Wnt şi celulele stem din tractul gastrointestinal considerat foarte regenerativ. Efectuând analiza expresiei genelor din probe, echipa a căutat modificări ale genelor care de obicei trimit semnale de-a lungul căii Wnt.
Prin acest proces, cercetătorii au putut să observe modul în care modificările frecvenţei de semnalizare au afectat producţia de celule stem. Cercetătorii au descoperit că atunci când au inhibat expresia Dlg1 şi apoi au crescut semnalizarea de-a lungul căii Wnt prin adăugarea unei anumite molecule, cum ar fi un virus sau un medicament, celulele stem au murit şi nu au mai generat noi celule fiice.
„Prin o mai bună înţelegere a semnalizării celulare, putem învăţa cum să folosim o moleculă pentru a accelera sau încetini această cale şi a normaliza semnalizarea, astfel încât un anumit organ să aibă numărul potrivit de celule”, a spus David Castillo-Azofeifa, unul dintre autorii studiului, om de ştiinţă la Genentech,
„Interpretarea corectă a nivelurilor de semnalizare este critică pentru supravieţuirea celulelor stem”, a declarat Tomas Wald, cel de-al doilea autor al studiului.
În continuare, cercetătorii plănuiesc să studieze calea Wnt şi rolul Dlg1 în probele prelevate din intestine umane pentru a vedea dacă reproduc ceea ce a fost observat la şoarecii de laborator.
