2023 Autor: Bailey Leapman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-05-20 22:44
Üsna pikka aega on täiskasvanud tüvirakud olnud teaduse huviorbiidis. Lisaks küsimusele, kuidas neid terapeutiliselt kasutada, on teadlased uurinud, milline võiks olla nende füsioloogiline funktsioon. Vähe sellest, et tüvirakkudele omaste tunnustega diferentseerumata rakke leidub üha enam sellistes elundites nagu maks, aju ja lihased, on teadlased hakanud eeldama, et need rakud mängivad elundite parandamisel rolli.
Saksamaal Bad Nauheimis asuva Max Plancki südame- ja kopsuuuringute instituudi teadlased on nüüd ajakirjas Molecular and Cellular Biology avaldatud uuringus näidanud, et vähem alt mõned täiskasvanud tüvirakud võivad olla pelg alt jäänused. endised embrüonaalsed diferentseerumisprotsessid ehk teisisõnu evolutsiooni "jalajäljed".(Molecular and Cellular Biology, november 2005).
Thomas Brauni töörühma kuuluvad teadlased võtsid oma uurimistöö aluseks kaks mesenhümaalsete tüvirakkude rakuliini, mis olid eraldatud hiirte luuüdist. Nende kasutatud protsessi puhul oli eriti eriline see, et nad ei lisanud söötmesse kasvufaktoreid; eesmärk oli vältida rakkude enneaegset diferentseerumist. Seda tehes avastasid teadlased, et need kaks rakuliini olid tüüpiliste tüvirakkude markerite ekspressioonis erinevad. Seega kahtlustavad teadlased, et mesenhümaalsed tüvirakud on heterogeenne rühm erinevatest erinevatest rakkudest, millel on sarnased omadused.
Nagu loodeti, suutsid teadlased teatud aineid kasutades viia tüvirakuliini lihasrakkudele iseloomulikke valke ekspresseerima. Huvitav on see, et kui teatud rada, tuntud kui wnt-signaali rada, stimuleeriti, hakkasid rakud arendama südamelihase rakkude tunnuseid. Seevastu, kui neid eelnev alt stimuleeriti CDO-na tuntud valguga, ilmnesid rakkudel teatud skeletilihasrakkude omadused.
Mõlemas katses aktiveeriti rakkudes rida lihasespetsiifilisi geene. See andis tõendeid diferentseerumisprotsessi alguse kohta. Kuid see protsess oli ilmselt alles poole peal. Nii näiteks pärast wnt-signalisatsioonikaskaadi aktiveerimist tüüpilist triibumustrit ei olnud; see viitab kontraktiilse aparaadi mittetäielikule arengule. Lisaks sai kardiomüotsüütide markergeenide, nagu alfa-müosiin-raskeahelalise valgu, ekspressiooni näidata alles pärast seda, kui teadlased viisid läbi nn epigeneetilise ümberprogrammeerimise (epigeneetiline ümberprogrammeerimine on sünonüüm DNA pärilikele modifikatsioonidele, välja arvatud muutused alusjärjestuses, nagu DNA-metüülimine ja kromatiini muutused).
Skeleti lihaskonna eristumisel nägid teadlased tõepoolest skeletilihasrakkude iseloomulikke jooni. Siiski ei jõutud kunagi selleni, et loodi tõelised mitmetuumalised rakud. Teisest küljest suutsid teadlased järjekindl alt jälgida mesenhümaalsete tüvirakkude ja skeletilihasrakkude sulandumist (vt pilti).
Max Plancki teadlastel on oma tulemustele kaks võimalikku seletust. Ühest küljest võib tüvirakkudel puududa mõni tegur, mis on absoluutselt vajalik täielikuks diferentseerumiseks spetsiaalseteks rakkudeks ja kudedeks. Teisest küljest võib juhtuda, et vähem alt mõned teadaolevad täiskasvanud tüvirakutüübid on "ainult" varasemate embrüonaalsete diferentseerumisprotsesside alged või isegi eelmiste evolutsioonifaaside hajutatud jäägid. Tõepoolest, need rakud näitavad endiselt plastilisust, mis on tüvirakkudele iseloomulik, kuid sellest ei saa järeldada otsest füsioloogilist funktsiooni.
Originaalne teos:
F. B. Bedada, A. Technau, H. Ebelt, M. Schulze, T. Brau
Müogeense diferentseerumise radade aktiveerimine täiskasvanud luuüdist pärinevates tüvirakkudesMolekulaar- ja rakubioloogia, november 2005, lk 9509-9519
