Стовбурові клітини сідають на дієту
У надзвичайно актуальній галузі досліджень стовбурових клітин дослідники
IMBA - Інститут молекулярної біотехнології Австрійської академії наук, уважно вислухайте два відкриття: Коли стовбурові клітини більше не потрібні, вони вмирають від голоду. Саме метаболізм стовбурової клітини запечатує її долю.
У кожному ембріоні тварини стовбурові клітини відповідають за будівництво тканин і органів, за ріст і регенерацію. Однак у певний момент стовбурові клітини зробили свою справу і повинні зникнути. У льоту вони повністю зникають, у ссавців та людей залишається кілька. Однак, якщо залишаються непотрібні стовбурові клітини, вони можуть перерости в злоякісні пухлини.
Пухлини стовбурових клітин у немовлят та дітей раннього віку
Такі пухлини стовбурових клітин спостерігаються також у немовлят та маленьких дітей, де вони, крім іншого, трапляються в мозку і навряд чи виліковні, незважаючи на агресивну терапію. На щастя, ці так звані рабдоїдні пухлини зустрічаються рідко, але в результаті мало досліджені. 80 відсотків маленьких дітей з такою пухлиною головного мозку помирають протягом двох років після діагностики.
Прощання зі стовбуровими клітинами
Дослідник стовбурових клітин Юрген Нобліх, заступник директора IMBA, і його команда зараз виявили механізм, який забезпечує, що стовбурові клітини продовжують трансформуватися в нормальні клітини після розвитку органів і тканин і відмовляються від існування своїх стовбурових клітин.
Ви повинні знати, що стовбурова клітина ділиться асиметрично під час ембріонального розвитку. Він ділиться на велику клітину, яка залишається стовбуровою, і меншу, яка спеціалізується на щось на зразок нервової клітини. Мозок також побудований з нервових клітин. Стовбурова клітина втратила речовину під час цього процесу поділу і зростає до початкових розмірів до того, як відбудеться наступне поділ.
Нарешті, якщо є достатня кількість нервових клітин і стовбурова клітина більше не потрібна, вона повинна зникнути. У відомому науковому журналі Cell, постдокт Катарина Гомем опублікувала механізм, який вона виявила у плодової мухи: «Стовбурові клітини просто не відростають після поділу. В результаті вони стають меншими після кожного поділу, поки асиметричний поділ вже неможливий і, як останній крок, відбувається симетричний поділ на дві нервові клітини. Таким чином, стовбурова клітина зникла ".
Метаболізм як центральний елемент управління
Другий абсолютно новий висновок полягає в тому, що, очевидно, метаболізм клітини вирішує, в якому напрямку клітина розвиватиметься. Стероїдні гормони контролюють, чи спалює клітина повністю свій цукор за допомогою кисню, чи вона не розщеплює цукор повністю без кисню, а зберігає певні фрагменти. З цих пізніше накопичуються нові жири або амінокислоти, необхідні для росту. Якщо, як у першому варіанті, цукор повністю спалюється, клітини через деякий час закінчуються з будівельних блоків і вони не можуть рости.
Якщо стовбурова клітина має зникнути, перший варіант метаболізму є абсолютно необхідним. Клітина практично сідає на дієту і спалює свій цукор настільки ретельно, що після процесів поділу вона більше не може відновлюватися до початкових розмірів. Таким чином, він стає все меншим і меншим, поки нарешті не можливий лише останній симетричний поділ.
Другий метаболічний шлях, при якому цукор ферментується до лактату за відсутності кисню, - той, який клітинам пухлини також необхідний для розвитку.
"Найдивовижнішим у нашій роботі є те, наскільки сильно метаболізм може впливати на долю клітини", - говорить Нобліч, пояснюючи результати цього дослідження. “Зазвичай вважається, що клітини проходять певну програму розвитку і пристосовують свій метаболізм до неї. Однак наша робота показує, що все навпаки і що сам метаболізм контролює долю клітин. Це також проливає абсолютно нове світло на роль харчування у нашому тілі, включаючи пухлину. "
Оскільки очевидно, що механізм, виявлений у плодової мухи, також може бути знайдений у ссавців та людей, можливо в найближчому майбутньому з'ясувати, як залишилися стовбурові клітини в мозку немовлят та маленьких дітей можуть перерости в агресивні рабдоїдні пухлини. Подальші дослідження допоможуть отримати тут більш точні знання.
Наступна публікація з’явиться за цією темою 14 серпня 2014 року у відомому журналі Cell:
Homem, C. et. ін. (2014). Екдизон та Медіатор змінюють енергетичний метаболізм, щоб припинити проліферацію в нервових стовбурових клітинах дрозофіли. Клітинка.
Повідомлення про консультацію
Маг. Евелін Девуйст, MAS
Прес-секретар преси IMBA
Тел. +43 (0) 1797 30 - 3626
evelyn.devuyst (at) imba.oeaw.ac.at
IMBA
IMBA - Інститут молекулярних біотехнологій ÖAW - це міжнародно визнаний науково-дослідний інститут, в якому працює близько 200 співробітників з 25 країн. Вчені досліджують молекулярні процеси в клітинах і організмах і намагаються пояснити причини розвитку захворювань людини. Дванадцять дослідницьких груп працюють над біологічними та медичними проблемами з таких областей, як біологія РНК, клітинна біологія, онкологія, дослідження стовбурових клітин та імунологія. www.imba.oeaw.ac.at
OeAW
Австрійська академія наук (ÖAW) є провідним спонсором неуніверситетських академічних досліджень в Австрії. В його науково-дослідних установах працюють близько 1300 людей та проводять фундаментальні дослідження, що не вимагають додатків, у соціально важливих галузях природничих, побутових та технічних наук, а також гуманітарних, соціальних та культурних наук.