Šūnas Ir Pļāpīgas: Lūk, Ko Tās Var Teikt

{h1}

Zinātnieki seko šūnu dialogam, lai uzzinātu, kā šie sakari ietekmē veselību un slimības.

Dzīvas lietas ir pļāpīgas radības. Pat ja viņi nerada faktiskas skaņas, organismi pastāvīgi sazinās, izmantojot ķīmiskos signālus, kas kursē caur viņu sistēmām.

Daudzšūnu organismos, piemēram, cilvēkos, smadzeņu šūnas varētu izsaukt: "Es esmu nepatikšanās!" signalizēt citiem, lai palīdzētu uzstādīt aizsargājošu reakciju. Vienšūnas organismi, piemēram, baktērijas, var pārraidīt: "Mums jāturas kopā, lai izdzīvotu!" lai viņi varētu koordinēt noteiktas darbības, kuras viņi nevar veikt solo.

Papildus signālu nosūtīšanai šūnām ir jāsaņem arī informācija. Lai palīdzētu viņiem to izdarīt, viņi uz savām virsmām izmanto molekulārās "ausis", ko sauc par receptoriem. Kad ķīmiskais kurjers piestiprina receptoru, tas informē šūnu, kas notiek, un izraisa reakciju.

Zinātnieki, kurus finansē Nacionālie veselības institūti, seko dialogam, uzzinot, kā šūnu signāli ietekmē veselību un slimības. Pētnieki arī sāk piedalīties šūnu sarunās, ievietojot savus komentārus ar mērķi attīstīt terapijas, kas pareizi nosaka slimo sistēmu.

Signalizācija par garu, izdilis dzīvi

Tauku šūnas, piemēram, šīs, klausās ienākošos signālus, piemēram, FGF21, kas liek sadedzināt vairāk tauku.

Tauku šūnas, piemēram, šīs, klausās ienākošos signālus, piemēram, FGF21, kas liek sadedzināt vairāk tauku.

Kredīts: Deivids Gregorijs un Debijs Maršals. Visas tiesības aizsargā Wellcome Images.

Šūnu sarunās vārdi "vārdi" bieži izpaužas kā mazas molekulas vai ķīmiskas vielas, ko izlaiž viena šūna un ko uztver receptori citā. Daudzšūnu dzīvniekiem hormoni ir bieži sastopama ķīmiska paziņojuma forma.

Piemēram, mūsu aknu šūnas atbrīvo hormonu FGF21, lai informētu tauku šūnas, kad ir laiks sadedzināt dažus taukus enerģijas iegūšanai. Šis signāls liek FGF21 interesēt zinātniekus, kuri vēlas ārstēt aptaukošanos un 2. tipa cukura diabētu.

Lai izpētītu hormona lomu, Deivids Mangelsdorfs un Stīvens Klēvers no Teksasas Universitātes Dienvidrietumu medicīnas centra inženierijas veidoja peles, lai iegūtu papildu FGF21. Dramatiskais rezultāts: mazākas peles, lai arī tām bija normāla tauku un liesās masas proporcija. Izrādās, ka FGF21 signāls pārtrauc citus signālus, kas iesaistīti izaugsmē. Vēl viena būtiska izmaiņa bija tā, ka peles dzīvoja līdz 4 gadiem, salīdzinot ar tipisko 2.

Bet bija arī negatīva ietekme. Pelēm ar papildu FGF21 bija mazs kaulu blīvums, it kā tās iegūtu osteoporozi. Un mātītēm nebija mazuļu. Mangelsdorfs un Klēvers mēģina noskaidrot, kādas citas blakusparādības varētu būt FGF21 signālam dažādās ķermeņa daļās.

"Šeit ir savienojums, kas ir potenciāls līdzeklis pret aptaukošanos un kas arī var likt jums ilgi dzīvot... ja blakusparādības varētu novērst," saka Mangelsdorfs. Tagad viņš un Klēners strādā, lai labāk izprastu, kā tieši FGF21 rada šīs pozitīvās un negatīvās izmaiņas organismā.

Audzēju samazināšana

Šūnās un turp un atpakaļ endotēlija šūnas ir galvenās spēlētājas. Šīs šūnas, kas līnijas asinsvadu sienas, ir pārklātas receptoros, apstrādājot tādu informāciju kā asins plūsmas ātrums. Viņi arī sūta molekulāros signālus, kas kontrolē asins recēšanu, imūno reakciju un citus procesus.

Turklāt endotēlija šūnas sazinās ar vēža šūnām, lai ierobežotu to augšanu, saka Elazers Edelmans no Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta un Hārvardas Medicīnas skolas. Bet audzējs sūta signālus par sevi, pārliecinot endotēlija šūnas nosūtīt signālus, kas veicina vēža augšanu.

Edelmans izstrādāja ārstēšanu, kas varētu palīdzēt: veselīgu endotēlija šūnu pakete, kas implantēta netālu no audzēja, kas darbojas kā ķermeņa dabisko vēzi kontrolējošā endotēlija rezerves. Implantētās šūnas rada sarežģītus ziņojumus - Edelmans vēl nav definējis visus elementus - lai kontrolētu vēzi.

Pārbaudēs, kurās viņš izmanto peles, implanti nomāc vēzi, bet Edelmanam joprojām ir jāizstrādā, kuri vēža veidi vislabāk reaģē. Viņa līdzstrādnieki ir pārbaudījuši implantus arī veseliem cilvēkiem, lai pārliecinātos, vai tie ir droši, pirms izmēģināt tos vēža slimniekiem.

Holera baktērijas ir vienas no tām, kuras izmanto kvoruma noteikšanu, padarot tās uzņēmīgas pret Verna Šrema baktērijām

Holera baktērijas ir vienas no tām, kuras izmanto kvoruma noteikšanu, padarot tās uzņēmīgas pret Verna Šrema "mūžīgajām antibiotikām".

Kredīts: Tīna Karvalho, Havaju Universitāte, Manoa.

Baktēriju klusēšana

Baktērijas savstarpēji sazinās, izmantojot procesu, ko sauc par kvoruma noteikšanu. Sūtot un klausoties signālus “Es esmu šeit”, viņi var noskaidrot, vai viņi ir vieni vai ir kopienā. Kad vairākas šūnas ir kopā - veido "kvorumu", tās darbojas savādāk nekā tad, ja tās būtu vienas. Viņi varētu iebrukt saimnieka šūnās vai sākt veidot toksīnus vai bioplēves.

Ja zinātnieki varētu apklusināt kvoruma signālus, viņi potenciāli varētu bloķēt baktēriju bojājumus šūnām, norāda Verns Šroms Herbeta Alberta Einšteina Medicīnas koledžā. Viņa laboratorijā strādā pie ķīmiskām vielām, kas izslēdz fermentu, olbaltumvielu, kas paātrina bioloģiskās reakcijas, darbību.

Baktērijām kvoruma noteikšanai nepieciešams enzīms MTAN. Schramm izstrādāja inhibitoru, kas sagrauj MTAN tāpat kā atslēga, kas iestrēdzis slēdzenē. "Tas sagriež telegrāfa vadus starp baktērijām, lai viņi nevarētu sazināties," viņš saka.

Schramm inhibitoram ir priekšrocības salīdzinājumā ar antibiotikām, kuras pašlaik tiek parakstītas. Šīs zāles nogalina baktērijas, bet baktērijas spēj attīstīt veidus, kā izvairīties no uzbrukuma. Tas izraisa rezistenci pret antibiotikām, kas ir nopietna problēma, jo ārstiem ir beigušās zāles, kas darbojas pret dažām baktērijām. Bet Schramm 26 paaudzēs audzēja holēras baktērijas ar MTAN inhibitoriem, un viņi nekad nav izstrādājuši veidu, kā izvairīties no ārstēšanas. Pašlaik Schramm vēlas attīstīt inhibitorus tā, ko viņš sauc par “mūžīgajām antibiotikām”.

Šrems nekad nedomāja, ka tas būs viņa mērķis - viņš sāka tikai mēģināt izprast fermentus. Viņš norāda, ka tas ir labs piemērs tam, kā fundamentālo procesu, piemēram, šūnu komunikācijas, pamatpētījumi var radīt ceļu uz jaunām zālēm.

Šis Inside Life Science raksts tika piegādāts WordsSideKick.com sadarbībā ar Nacionālais vispārējo medicīnas zinātņu institūts, daļa no Nacionālie veselības institūti.

Uzzināt vairāk:

Bugging Bugs no plkst Konstatējumi Žurnāls

Arī šajā sērijā:

Ak, kāda austināta bioplēves tīmekļa baktērija aust

Mācīšanās no baktēriju pļāpāšanas


Video Papildinājums: .




LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com