Cząsteczka, która decyduje o losie komórek
Naukowcy odkryli grupę cząsteczek, które sterują liczbą i rodzajem komórek krwi w organizmie. Usterki w funkcjonowaniu tego systemu często prowadzą do rozwoju białaczki i innych chorób. Naukowcy mają nadzieję, że wyniki ich badań przyczynią się do poznania procesów międzykomórkowych, które mogą prowadzić do powstania raka. Badacze zidentyfikowali szereg szlaków molekularnych w komórkach, sterujących głównymi procesami biologicznymi. Zwykle są one włączane i wyłączane przez czynniki zewnętrzne, co pomaga komórkom w reagowaniu na warunki panujące w środowisku. Jeden z nich, tzw. szlak "wingless", występuje niemal u wszystkich zwierząt i pełni fundamentalną rolę w rozwoju tkanek oraz organów. Zarządza również komórkami macierzystymi, decydując kiedy komórki mają pozostać komórkami macierzystymi, a kiedy różnicować się w inne rodzaje komórek. Podczas omawianej analizy naukowcy z Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) i Uniwersytetu w Lund w Szwecji zbadali, co się stanie, gdy "wingless" wykazuje zbyt dużą aktywność w przypadku komórek macierzystych krwi u myszy. Wyniki ich badań zostały opublikowane w najnowszym wydaniu "Nature Immunology". - Zmodyfikowaliśmy jeden z elementów tego szlaku, białko nazywane beta-kateniną, tak aby pozostawało w "trybie przekazywania sygnałów" - wyjaśniła Peggy Kirstetter z EMBL. - To spowodowało powstanie komórek, w których wspomniany szlak jest zawsze aktywny. Wiedzieliśmy, że "wingless" przyczynia się do różnicowania komórek krwi, ale nie wiedzieliśmy, w jaki sposób sygnały są przekazywane wewnątrz krwiotwórczej komórki macierzystej. Gdy szlak działa w normalny sposób, komórki macierzyste przechodzą przez kilka stadiów, zanim staną się w pełni zróżnicowanymi komórkami krwi. Gdy naukowcy stymulowali szlak, kilka rodzajów komórek zniknęło całkowicie, zaś rozwój innych został zablokowany na różnych etapach różnicowania. W szpiku kostnym myszy niektóre rodzaje komórek macierzystych zniknęły, a inne występowały zbyt licznie. Wyniki uzyskane przez naukowców wskazują, że beta-katenina odgrywa kluczową rolę w decydowaniu o tworzeniu się komórek krwi. Ponadto wygląda na to, że beta-katenina wpływa na decyzję komórek o ich dalszym losie, zanim jeszcze opuszczą one przedział komórek macierzystych w szpiku kostnym. Claus Nerlov z EMBL wyjaśnił implikacje wyników uzyskanych przez jego zespół. - Wiemy, że istnieją ścisłe powiązania między decyzjami podejmowanymi przez komórki o podziale, rozwoju bądź obumarciu - powiedział. - Jeśli komórki nie zdecydują się na właściwą ścieżkę rozwojową w odpowiednim momencie, wówczas najprawdopodobniej obumrą bądź zaczną rozmnażać się nieprawidłowo. Tego typu usterki wywołują ostre białaczki i inne postacie komórek rakowych. Zrozumienie procesów ich tworzenia się będzie wymagało wskazania punktu, od którego proces zaczyna przebiegać nieprawidłowo.