Τα κύτταρα σας έχουν περίεργα «πλοκάμια» που τα βοηθούν να κινούνται. Ετσι δουλευει

Το κελί δεν είναι νησί. Ο καθένας έχει το δικό του σύνολο τρόπων για να ανακαλύψει το περιβάλλον του, ακόμα και να προσεγγίσει σωματικά τους γείτονες ή τους εχθρούς χρησιμοποιώντας εξωτικά αξεσουάρ κινητής τηλεφωνίας.

Αυτές οι προεξοχές που μοιάζουν με πλοκάμι ονομάζονται πόδιαΚαι μια νέα μελέτη μας έδωσε περισσότερες γνώσεις για το πώς επιτρέπουμε στα κύτταρά μας να κινούνται, στρίβοντας την εσωτερική σκαλωσιά τους που μοιάζει με σκελετό.

«Αυτές οι δομές παίζουν καθοριστικό ρόλο στο να επιτρέπουν στα κύτταρα να εξερευνούν το περιβάλλον τους, να δημιουργούν μηχανικές δυνάμεις, να μεταφέρουν χημικά σήματα ή να μεταδίδουν σήματα μέσω νανογεφυρών που διατρέχουν σήραγγες μεταξύ των κυττάρων». Οι ερευνητές γράφουν στην εργασία τους.

“Η δυναμική των νηματωδών φαίνεται τόσο περίπλοκη επειδή παρουσιάζουν μια πλούσια συμπεριφορά κάμψης, έλξης, μήκους και αλλαγών σχήματος. Εδώ, δείχνουμε ότι τα πόδια των νηματωδών εξερευνούν επιπλέον τον εξωκυτταρικό τρισδιάστατο χώρο συνδυάζοντας την ανάπτυξη και τη συστολή με την αξονική στρέψη και στρέψη τα ακτινικά πυρηνικά τους αρχαία».

Ο εν λόγω πυρήνας αποτελείται από πρωτεΐνες που ονομάζονται ακτίνη και μυοσίνη. Η ομάδα, με επικεφαλής τους βιοφυσικούς από το Ινστιτούτο Niels Bohr στη Δανία, συγκρίνει αυτή την κίνηση στρέψης και συστροφής που ανακαλύφθηκε πρόσφατα με ένα λάστιχο.

Όταν συστρέφεται, το λάστιχο συστέλλεται και μπορεί ξαφνικά να κινηθεί μόνο του, επιστρέφοντας στην αρχική του, μη στριμμένη διαμόρφωση. Μέσα στους πυρήνες των νηματοειδών ποδιών, οι πρωτεΐνες μυοσίνης τυλίγονται γύρω από τις πρωτεΐνες ακτίνης, τραβώντας τις σε σπείρες ή πόρπες. Η κίνηση που προκύπτει επιτρέπει στα «πλοκάμια» του κυττάρου να αισθάνονται το περιβάλλον του, να αλληλεπιδρούν με άλλα κύτταρα ή μικροοργανισμούς, ακόμη και να κινούνται.

“Είναι σε θέση να λυγίζουν — να στρίβουν, εάν το επιθυμούν — με τρόπο που τους επιτρέπει να εξερευνήσουν ολόκληρο τον χώρο γύρω από το κύτταρο και μπορούν ακόμη και να διεισδύσουν στους ιστούς του περιβάλλοντός τους.” Λέει η επικεφαλής συγγραφέας, βιοφυσικός στο Ινστιτούτο Niels Bohr, Natasha Laigens.

Η ομάδα χρησιμοποίησε οπτικό τσιμπιδάκι και ένα ομοεστιακό μικροσκόπιο για να δει φυσικά αυτή τη συστροφή της στήλης ακτίνης και μυοσίνης. Στη συνέχεια, κατασκεύασαν ένα φυσικό μοντέλο για να επιβεβαιώσουν ότι η κίνηση προήλθε αυθόρμητα από αυτά τα μόρια παγιδευμένα σε στενά κανάλια μέσα στα σκέλη του νήματος.

οπτικό τσιμπιδάκι Είναι εξαιρετικά κομμάτια τεχνολογίας, όπου τα τέλεια βαθμονομημένα λέιζερ συγκρατούν ένα μικρό αντικείμενο στη θέση τους. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιήθηκε οπτική λαβίδα σε μια μικρή χάντρα, πάνω στην οποία θα αναπτυσσόταν το φυλλόποδα και στη συνέχεια προσκολλήθηκε σε αυτό, κρατώντας το «πλοκάμι» στη θέση του.

(Ινστιτούτο Niels Bohr/Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης)

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια ποικιλία κυττάρων για να επιβεβαιώσουν ότι αυτό δεν είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει μία φορά – εξετάζοντας τα πάντα ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα του μαστού προς την ανθρώπινα εμβρυϊκά νεφρικά κύτταρα.

Η παρουσία αυτών των δομών σε μια μεγάλη ποικιλία κυττάρων σημαίνει ότι θα μπορούσε να είναι ένας άλλος τρόπος να ληφθεί υπόψη όταν αναζητάτε ασθένειες όπως Καρκίνος.

“Τα κύτταρα όγκου παρατηρείται ότι είναι εξαιρετικά διεισδυτικά. Είναι λογικό να πιστεύουμε ότι εξαρτώνται ιδιαίτερα από την αποτελεσματικότητα των νηματωδών ποδιών τους, όσον αφορά την εξέταση της περιφέρειάς τους και τη διευκόλυνση της εξάπλωσής τους.” Λέει ένας βιοφυσικός στο Ινστιτούτο Niels Bohr, Paul Martin Bendix.

«Επομένως, είναι κατανοητό ότι με την εύρεση τρόπων για την αναστολή των φιλοπόδων των καρκινικών κυττάρων, μπορεί να σταματήσει η ανάπτυξη του καρκίνου».

Αυτό θα χρειαστεί περισσότερη έρευνα – οι επιστήμονες επί του παρόντος παρακολουθούν μόνο αυτή τη διαδικασία, αλλά η ανακάλυψη κάτι νέο για τα κύτταρά μας είναι πάντα ένα συναρπαστικό μέρος της βασικής έρευνας.

Η αναζήτηση δημοσιεύτηκε στο Επικοινωνίες για τη φύση.