Kök hücrelerin geçmişte dokunun uğradığı hasarı hatırlayabildiği ortaya çıktı.
Kök hücreler, yara iyileşmesini desteklemek için eski yaraları hatırlıyor gibi görünüyor. Bu sistemle ilgili bir sorun olduğunda kronik iltihaplanmaya neden olabilir. Kök hücrelerin vücuttaki diğer hücreleri yaşamları boyunca yeniledikleri bilinmektedir ve geçmiş travma ve iltihaplanma anılarını depolamak için öngörülemeyen ek yeteneklere sahip olabilir. Deri, bağırsaklar ve solunum yolu üzerine yapılan yeni araştırmalar, kök hücrelerin, sonraki hasara ve patojenik ataklara karşı doku tepkilerini iyileştirmek için bu hatıraları kullanmak için sıklıkla bağışıklık sistemi ile işbirliği yaptığını gösteriyor. New York Üniversitesi immünolog Shruti Naik (Shruti Naik) cildin ve diğer dokuların hafıza etkisini inceledi ve şunları söyledi: Kök hücrelerin çevreye karşı keskin bir algısı ve tepki verme yeteneği var ve bu hücrelerin sadece doku yapmak için değil, aynı zamanda Bu reaksiyonlar ters gittiğinde, şiddetli alerji ve otoinflamatuvar hastalıklar gibi kronik inflamasyona bağlı bir dizi uzun vadeli sağlık sorunlarına yol açabilir.
Bahçeyi Kırdı-Bilimin Popülerleştirilmesi: İnsan vücudundaki çoğu doku, ihtiyaç duyulduğunda çeşitli hücre türlerine bölünebilen ve farklılaşabilen bazı uzun ömürlü kök hücreler içerir. Örneğin, derideki kök hücreler bölünebilir ve bir dizi pigment veya keratin oluşturarak ter bezi hücreleri ve hatta vücut hareket ettiğinde cildin gerilmesine izin veren esnek bariyer hücreleri oluşturabilir. Diğer hücre türlerinin mikro fabrikaları olarak, kök hücrelerin çok yönlü bir durumda kalmaları, başka bir deyişle "beyaz tahta" olmaları ve geçmişlerinden etkilenmemeleri gerekir. Ama şimdi yeni bir resim ortaya çıkmaya başlıyor. Boston bölgesindeki araştırmacılar, Nature'da kök hücre belleği için yeni kanıtlar sağlayan bir makale yayınladılar.
Dokuların hasardan kurtulmasına yardımcı olan kök hücreler, geleneksel olarak "beyaz tahta" geliştirme olarak kabul edilir. Son zamanlarda yapılan araştırmalar, gelecekte daha etkili tedavileri teşvik etmek için bir şekilde geçmiş saldırıların hatıralarını saklayabileceklerini göstermiştir. Telif hakkı: Quanta Magazine için Eric Petersen
Tek hücreli dizileme öncüsü Alex Shalek ve MIT immünologu José Ordovas-Montaes ve Brigham ve Kadın Hastanesi immünologu Nor Nora Barrett liderliğindeki bir araştırma ekibi, bazı insanların neden hava tozu, polen ve diğer maddelere karşı alerjik reaksiyonları olduğunu araştırmaya başladı. Çoğu insan, bu irritanların neden olduğu en fazla bir soğuk benzeri semptom yaşar, ancak insanların yaklaşık% 12'sinde, rahatsız edici poliplerin ortaya çıkmasına veya büyümesine yol açan, bir yıl süren şiddetli bir reaksiyon vardır. Bu çalışma, araştırma ekibinin kronik enflamatuar hastalıkları (astım ve bağırsak iltihabı gibi) daha geniş ölçekte keşfetmesi için ilk adımdır.
Bağışıklık sisteminin algılanan tehditlere aşırı tepki vermesi olduğu düşünülen bağışıklık sistemi, her zaman benzer otoinflamatuvar hastalıklardan sorumlu tutulmuştur. Ancak Boston araştırma ekibi, örgütün kendisinin de sorunları olabileceğinden şüpheleniyor. Araştırmacılar ilk olarak kronik sinüzitli hastaların iltihaplı burun boşluğundan hücreler çıkardı ve bunları sağlıklı kontrollerden alınan hücrelerle karşılaştırdı. 20 farklı kişiden 60.000 hücre topladıktan sonra, hangi genlerin aktif olduğunu belirlemek için tek tek hücrelerden çıkarılan RNA moleküllerini sıraladılar. Sinüzitli hastaların kök hücrelerinde, birçok aktif genin alerjik inflamasyonla ilişkili olduğunu, özellikle bu genlerin, interlökin 4 (IL-4) ve interlökin 13 ( IL-13). Genellikle birbirleriyle iletişim kurmak için kullanılan küçük moleküller olan T lenfositleri ve B lenfositleri gibi bağışıklık hücreleridir.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden Alex Shalek, gen aktivasyon modellerini incelemek için tek hücreli dizilemeyi kullanmada öncü ve insan kök hücrelerindeki "hafızayı" keşfeden yeni bir çalışmanın öncülüğüne yardımcı oldu. "kanıtı. Resim: Justin Knight
Hedeflenen genlerin kök hücrelerde aktif olması, kök hücrelerin doğrudan bağışıklık sistemiyle açıkça iletişim kurduğu anlamına gelir. Araştırmacılar, bu iletişimin kronik hastalıkların doğası üzerinde bir etkisi olabileceği beklentisi nedeniyle daha fazla deney yaptı. Araştırmacılar, hücreleri alerjik hastaların solunum yollarından çıkardılar, yaklaşık 5 hafta kültür ortamında kültürlediler ve ardından gen aktivitelerini analiz ettiler. Toz ve polenin alerjik tehdidi çoktan ortadan kalkmış olsa da, alerjik iltihaplanma ile ilgili genlerin hala aktif olduğu bulundu. Ek olarak, araştırmacılar birçok hücreyi olgunlaşmamış durumda "sıkışmış" olarak adlandırıyor. Araştırma sonuçları, kök hücrelerin hafızayı yeni nesil hücrelere aktarabileceğini ve bu da takviye ettikleri dokularda neredeyse kalıcı değişikliklere neden olabileceğini göstermektedir. Bu süreç, kişinin onu bağışıklık sistemiyle karşılaştırmasına izin verecektir: B hücreleri ve T hücreleri, yeni enfeksiyonlara daha etkili bir şekilde direnmek için önceki enfeksiyon reddi deneyimlerini kullanır.
Benzer şekilde, kök hücreler bir sonraki saldırı sırasında tepkiyi güçlendirmek için geçmiş saldırıların kayıtlarını tutabilir. Ancak alerji hastaları için hafıza açıkça uygunsuz hale gelecektir. Kök hücrelerin, bir saldırganın varlığını bağışıklık sistemine kalıcı olarak işaret etmesine izin vererek, iltihabı ve polipleri teşvik eden bir geri bildirim döngüsü oluşturur. Hangi hücrelerin "kötü moleküller" olduğunu ve tepkilerinin dokulara nasıl yayıldığını anlamak daha etkili müdahalelere yol açmalıdır. Makalede araştırmacılar, IL-4 ve IL-13'ü bloke eden antikorların nazal polipli hastalarda kök hücreler ve salgı hücreleri üzerindeki etkilerini test etmeyi başardılar. Sağlıklı dokularla ilgili gen ekspresyonunun büyük ölçüde geri kazanıldığı ve gelecekteki tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine yönelik umut verici bir adım olarak kabul edilebileceği bulunmuştur.
Cold Spring Harbor Laboratuvarı'nda immünolog Semir Beyaz, şunları söyledi: Bu sadece hücrelerin kendini yenileme potansiyeline değil, aynı zamanda çevredeki çevre ile potansiyel etkileşimlerine odaklanan yeni bir model yarattı. Düşük yağlı diyet uygulayan farelerle karşılaştırıldığında, yüksek yağlı diyet uygulayan fareler bağırsaklarında daha fazla kök hücre üretti. Bağırsak kök hücreleri bölünürken, daha farklılaşmış hücreler üretmek yerine sayılarını daha sık artırıyor gibi görünmektedir.Bu değişiklik kanser gibi hastalıklarla ilgilidir. İşlevsel olarak hücreler düzenlenebilir ve immünologlar, bağışıklık tepkisinin dokuda oluştuğunu ve dokunun buna tepkisinin kök hücreler seviyesinde olduğunu anlamaya başladılar. Birkaç yıl önce Nike, enflamasyon deneyiminin kök hücreleri etkileyip etkilemediğini anlamayı umarak, farelerde erken yaralanma ve enflamasyonun yara iyileşmesi üzerindeki etkilerini gözlemlemek için kök hücre biyologlarıyla işbirliği yaptı.
New York Üniversitesi immünolog Shruti Naik (Shruti Naik) hafıza hasarı ile deri ve diğer dokulardaki kök hücrelerin iltihaplanması arasındaki ilişkiyi inceledi. Resim: NYU Langone Health'in izniyle
2017'de Nature'da yayınlanan bir makalede anlattıkları gibi: Farelerin üzerindeki deri plakları iltihaplanır ve iyileşirse, o konumdaki yara 2,5 kat daha hızlı iyileşir ve bu etki 6'ya kadar uzayabilir. ay. Deneylerde kök hücrelerde tutulan hafıza büyük fayda sağlar çünkü hücreleri modüle ederek yara iyileşmesinde ve yenilenmesinde daha güçlü hale getirir. Ama her şeyin iki yüzü var: Shalek, Barrett ve Odovas Montes'in gözlemlediği gibi, hücrelere kötü davranışları öğretirseniz, o kötü davranışları da hatırlayacaklardır. Kök hücrelerin anıları nasıl sakladığı hala bilinmemektedir. Alerji ve yara iyileşmesi araştırmalarında, bu mekanizma DNA'nın bazı modifikasyonlarını içeriyor gibi görünüyor, böylece belirli genler az ya da çok etkinleştirilebilir.
Naik, iki yaralı farenin deri kök hücrelerindeki DNA'nın, genellikle gen aktivitesini gösteren çok sıkı olmayan birçok bölge içerdiğini keşfetti.Bu açık bölgelerin bir kısmı, iltihaplanma sona erdikten sonra uzun süre korundu. Naik ve meslektaşlarının yakın zamanda "Hücreler" makalesinin gözden geçirilmesinde tartıştıkları gibi, kök hücreler çok çeşitli dokularda kimya ve bağışıklık sistemi arasında bir "diyalog" kurar, her iki tarafla ve potansiyel olarak diğer hücre türleriyle en etkili şekilde yanıt vermek için bilgi toplar. Ortam değiştiriliyor. Bu konuşmaların ayrıntılarına bakılmaksızın, tüm kanıtlar, kök hücrelerin, kuruluşların tarihsel kayıtları koruyarak çevreye uyum sağlamasına yardımcı olmada merkezi bir rol oynadığını göstermektedir. Bir kuruluş tecrübesinden öğrenmelidir; bu şekilde aynı hataları tekrarlamak zorunda kalmaz.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Referans Süreli Edebiyat: "Doğa", "Hücre"
Metin: Monique Brouillette / Quanta dergisi / Quanta Haber Bülteni
Brocade Park Referans Belgesi DOI:
DOI: doi.org/10.1038/s41586-018-0449-8
DOI: doi.org/10.1038/nature17173
DOI: doi.org/10.1038/nature24271
DOI: doi.org/10.1016/j.cell.2018.08.071
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
