Naukowcy określają reakcje komórek na siły mechaniczne :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Unijny zespół wkracza w przyszłość, przekształcając komórki skóry w komórki mózgu

Irlandzcy naukowcy odkryli, jak probiotyki oddziałują na fizjologię komórki

Naukowcy odkryli powiązanie między migracją komórek a przerzutami raka

Białko Nanog niezbędne do "przeprogramowania" dorosłych komórek w komórki macierzyste

Komórki skóry przekształcone bezpośrednio w komórki mięśnia sercowego

Badania rzucają światło na powiązanie transformacji komórek tłuszczowych z otyłością

Wiele aspektów zachowania komórek znajduje się pod wpływem sił mechanicznych, ale nie ma pewności co do sposobu reagowania na te siły pojedynczej komórki. Finansowany ze środków unijnych zespół naukowców rzuca światło na relację między sygnałami wpływającymi na zachowanie komórek, a ich właściwościami fizycznymi. Najnowsze badania zostały częściowo dofinansowane z projektu RHOMECHANOVASC (Regulacja białek Rho przez siły mechaniczne w układzie naczyniowym), który uzyskał międzynarodowe stypendium Marie Curie dla wyjeżdżających naukowców o wartości 213.000 EUR z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR). Odkrycia zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Cell Biology.

Biologowie i fizycy, pracujący pod kierunkiem Uniwersytetu Północnej Karoliny w Chapel Hill (UNC-Chapel Hill) w USA, odkryli że wywieranie siły mechanicznej na komórki powoduje aktywowanie białek Rho-GEF za pośrednictwem odrębnych ścieżek sygnalizacyjnych. Według naukowców białka Rho są członkami superrodziny Ras, klasy białek powiązanej z aktywnością onkogenną. Zespół wywierał siłę na komórki za pomocą magnesów i nakładania cząstek magnetycznych na komórki. To wytworzyło napięcie pozakomórkowe.

"Oddziaływanie siłą na integriny wywołuje cytoszkieletowe zmiany i wzrost powiązanego kompleksu adhezyjnego, doprowadzając do podwyższonej sztywności komórkowej, zwanej również wzmocnieniem" - czytamy w artykule. "Chociaż wykazano, że RhoA odgrywa rolę w czasie wzmacniania, to mechanizmy molekularne regulujące tę aktywność nie są znane. Łącząc podejścia biochemiczne i biofizyczne zidentyfikowaliśmy dwa czynniki wymiany nukleotydów guaninowych (GEF), LARG i GEF-H1, jako główne molekuły regulujące komórkowe dostosowanie do siły. Wykazujemy, że symulacja integrin za pomocą siły napinającej powoduje aktywowanie tych dwóch GEF i ich nabór do kompleksów adhezyjnych."

Wypowiadając się na temat sukcesu badań, naczelny autor profesor Keith Burridge, zajmujący się na UNC-Chapel Hill biologią komórki i biologią rozwoju, stwierdził: "Przeprowadzenie tego doświadczenia było możliwe wyłącznie dzięki stworzeniu zespołu fizyków i biologów komórki. To niesamowicie ekscytujące, bowiem zidentyfikowaliśmy całą ścieżkę od napięcia wywieranego na komórkę po białka, które z kolei aktywują inne białka przejawiające, wedle naszej wiedzy, nadczynność w nowotworach."

Wyniki wcześniejszych badań wskazywały, że mechaniczne środowisko komórek oddziałuje na ich rozwój i właściwości. Komórki guzów litych często miewają na przykład zmienioną sztywność. W ramach innych prac odkryto, że rokowania pogarszają się po usztywnieniu się macierzy komórkowej. Naukowcy dowiedli również, że sztywne guzy zrzucają większą liczbę komórek, które uciekają z pierwotnej lokalizacji nowotworu i mogą potencjalnie zwiększyć ryzyko rozprzestrzeniania się go w formie przerzutów.

"Wysunięto hipotezę, że sztywność i napięcie komórkowe tworzą błędne koło, prowadząc do intensyfikacji rozwoju, zwiększonej gęstości komórkowej, wyższego napięcia i większych guzów" - podkreśla profesor Burridge.

Dodaje, że finansowanie przyznane naukowcom, w tym grant University Cancer Research Fund z USA, zapewniło im potrzebne wsparcie do wypracowania tych wyników. Naukowcy planują dalsze prace nad tym zagadnieniem, które mają pomóc w dalszym wyjaśnianiu powiązania między sygnałami oddziałującymi zarówno na zachowanie, jak i fizyczne właściwości komórek.

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Połączenia gwintowe to połączenia rozłączne bezpośrednie kształtowo-cierne, gdyż łącznikami wiążącymi są występy i odpowiadające im wgłębienia, w postaci gwintów, są ukształtowane na elementach głównych. Połączenia gwintowe zwykle znajdują zastosowanie jako połączenia ruchowe w mechanizmach zamieniających ruch obrotowy na postępowy np. napędach obrabiarek, prasach, czy podnośnikach. Połączeniami gwintowymi spoczynkowymi są np. połączenie rurowe. pełny tekst

Fundacja im. J. M. Fulbrighta to program amerykański założony z inspiracji senatora USA Jamesa Williama Fulbrighta w 1946 roku. W jego ramach wybitni naukowcy mogą wyjeżdżać na staże na amerykańskie uczelnie, a amerykańscy naukowcy na staże zagraniczne. pełny tekst

Uniwersytet Karoliny Północnej w Chapel Hill (UNC) (ang. University of North Carolina at Chapel Hill) to jeden z najbardziej prestiżowych uniwersytetów w Stanach Zjednoczonych. Założony w 1789 r. w mieście Chapel Hill w stanie Karolina Północna. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".