Search the Community
Showing results for tags 'macierz pozakomórkowa'.
Found 5 results
-
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) odkryli, że macierz pozakomórkowa (ang. extracellular matrix, ECM) może regulować migrację komórek, wpływając na ich zużycie glukozy. Zważywszy na istotność glukozy dla wzrostu i migracji komórek nowotworowych, akademicy prowadzili intensywne badania nad tym, jak regulowany jest metabolizm glukozy w reakcji na różne bodźce zewnętrzne i wewnętrzne. Niewiele badań poświęcono jednak zależności między metabolizmem i zmianami dot. specyficznych składników macierzy pozakomórkowej, które zachodzą zarówno w czasie prawidłowego rozwoju, jak i postępów choroby. Analizując guzy piersi i linie komórkowe raka sutka, zespół z UCLA przyglądał się genom wpływającym na metabolizm glukozy. W ten sposób odkryto istotną rolę spełnianą przez pewien receptor, a mianowicie przez hialadherynę powierzchni komórek RHAMM (od ang. receptor for hyaluronan-mediated motility, RHAMM), z którą oddziałują makrocząsteczki kwasu hialuronowego; warto dodać, że hialuronian (HA), polianion kwasu hialuronowego, to główny składnik ECM. Ponieważ receptor ten niejako "przytwierdza" komórki do hialuronianu ECM, ustalenia Amerykanów sugerowały, że zmiany w budowie bądź składzie macierzy pozakomórkowej mogą wpływać na metabolizm. Naukowcy potwierdzili tę hipotezę, modulując poziom hialuronianu wokół komórek i mierząc zmiany zachodzące we wskaźniku ich metabolizmu glukozy. Potraktowanie komórek i ksenoprzeszczepów enzymem hialuronidazą, który depolimeryzuje kwas hialuronowy, powodowało znaczący wzrost glikolizy. Łącznie ustalenia te sugerują, że można by stworzyć nowe terapie przeciwnowotworowe, które hamują zdolność komórek guza do metabolizowania cukru. Zamiast obierać na cel same komórki, należałoby modyfikować metabolizm guza, oddziałując na ECM. Autorzy publikacji z pisma Cell sądzą, że ich wyniki rzucą nieco światła na wiele chorób, a szczególnie na rozprzestrzenianie nowotworów. Wydaje się, że różnice w zużyciu składników przez komórki w obrębie masy guza odpowiadają różnicom w zakresie ich tendencji do migracji. Komórki z wyższym wskaźnikiem metabolizmu glukozy mają po prostu jak zasilać wędrówkę do innych części organizmu (przerzutowanie). « powrót do artykułu
-
- macierz pozakomórkowa
- glukoza
- (and 5 more)
-
Bakteryjne biofilmy rozszerzają się, zajmując coraz większą powierzchnię szkliwa czy cewnika, wykorzystując do tego macierz pozakomórkową (ang. extracellular matrix, ECM). "Podkręca" ona ciśnienie osmotyczne w jego obrębie, prowadząc do pobierania z zewnątrz wody i wzrostu objętości. Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda ustalili, że mechanizm ten może prowadzić nawet do 5-krotnego skoku promienia niektórych biofilmów w ciągu zaledwie doby (PNAS). Nasze studium zadaje kłam popularnemu obrazowi biofilmów jako osiadłych społeczności, pokazując, jak jego komórki współpracują, by skolonizować jakąś powierzchnię - podkreśla Agnese Seminara. Na podstawie składu i antybiotykooporności wyróżniono kilka rodzajów biofilmów. Dotąd jednak nie wiedziano, jaką funkcję w zakresie ruchu komórek na zewnątrz spełniają wici oraz ECM. Choć obecność wici wiązano z większą zdolnością do poruszania się, najnowsze badania Amerykanów pokazały, że w nieznacznym stopniu sprzyjają powstawaniu biofilmu. Gdy zespół Seminary wyhodował zmutowane bakterie pozbawione wici, rozprzestrzeniały się niemal z taką samą prędkością, co niemodyfikowane mikroorganizmy typu dzikiego. Kiedy jednak mutanty nie były w stanie wydzielać ECM, wzrost biofilmu został powstrzymany. Amerykanie prowadzili badania na laseczkach siennych (Bacillus subtilis), występujących pospolicie zwłaszcza w glebie. Spekulowali, że istnieje związek między rozrostem biofilmu a zapotrzebowaniem na składniki odżywcze. Ponieważ biofilmy wchłaniają je za pomocą powierzchni wchodzącej w kontakt ze środowiskiem, wzrost w pionie może zachodzić wyłącznie do osiągnięcia określonego stosunku powierzchni do objętości. Potem nie da się odpowiednio odżywić każdej komórki, dlatego trzeba się rozciągnąć na boki. Ostateczna zmiana kształtu biofilmu zależy od wchłaniania wody pod wpływem zwiększonego ciśnienia osmotycznego i rozchodzenia komórek w poziomie. Seminara i Michael Brenner stworzyli również model matematyczny, który odzwierciedlał wiele poczynionych obserwacji. Udało się wyznaczyć krytyczny moment, kiedy zaczyna się horyzontalny ruch masy. Rodzi się naturalne w tej sytuacji pytanie: czy bakterie aktywnie kontrolują ekspansję biofilmu i mogą go skierować do wybranych celów? Odpowiedź dotyczącą manipulowania środowiskiem przez mikroby poznamy jednak dopiero po zakończeniu kolejnych badań...
-
- biofilm
- ciśnienie osmotyczne
- (and 6 more)
-
Siarkowodór ogranicza włóknienie nerek cukrzyków
KopalniaWiedzy.pl posted a topic in Zdrowie i uroda
Siarkowodór, który kojarzy się raczej ze smrodem zgniłych jaj, może zostać agentem do zadań specjalnych w nerkach osób chorych na cukrzycę. Okazuje się bowiem, że w warunkach wysokiego poziomu cukru ogranicza w komórkach nerek produkcję białek związanych z bliznowaceniem (Journal of Biological Chemistry). Zauważyliśmy, że gdy dodaliśmy wodorosiarczek sodu, substancję, z której wydziela się siarkowodór, w komórkach nerek wystawionych na oddziaływanie wysokich stężeń glukozy zmniejszała się produkcja odpowiadających za powstawanie blizn białek macierzy [pozakomórkowej] - opowiada dr B.S. Kasinath z University of Texas Health Science Center. Zgadzałoby się to z wcześniejszymi ustaleniami, że u myszy z cukrzycą typu 1. i 2. występuje mniej enzymów ułatwiających produkcję siarkowodoru. By określić, jak skuteczny i na ile bezpieczny jest H2S w zapobieganiu zwłóknieniu i zeszkliwieniu kłębuszków nerkowych w przebiegu cukrzycy, trzeba przejść od badań na hodowlach komórkowych do modelu zwierzęcego.- 1 reply
-
- cukrzyca
- bliznowacenie
- (and 6 more)
-
Wreszcie udało się rozwiązać podstawowy problem, uniemożliwiający wyhodowanie tkanki do przeszczepu w laboratorium. Specjaliści z Rice University i Baylor College of Medicine znaleźli bowiem sposób na uzyskanie naczyń krwionośnych, które są przecież niezbędne do podtrzymania tkanki przy życiu (Acta Biomaterialia). Niemożność uzyskania sieci naczyń krwionośnych – waskulatury – w hodowanych w laboratorium tkankach to główny problem współczesnej medycyny regeneracyjnej. Jeśli nie ma dostaw krwi, nie da się uzyskać struktury tkankowej grubszej niż kilkaset mikronów – tłumaczy prof. Jennifer West. Podstawowym materiałem, na którym pracowali Amerykanie, był poli(tlenek etylenu), czyli z ang. PEG, wykorzystywany powszechnie m.in. w urządzeniach medycznych. Bazując na 10-letnich badaniach West, naukowcy tak zmodyfikowali polimer, by naśladował macierz pozakomórkową – substancję wypełniającą przestrzeń między komórkami (znajdują się tam głównie polisacharydy i związane z nimi białka). Zespół połączył zmodyfikowany PEG z dwoma rodzajami komórek, które uczestniczą w tworzeniu naczyń krwionośnych. Do utwardzenia materiału Amerykanie wykorzystali światło. W ten sposób uzyskano miękki hydrożel, zawierający żywe komórki i czynniki wzrostu. Całość filmowano przez 72 godziny. Znakując każdy typ komórek markerem fluorescencyjnym o innej barwie, można było obserwować stopniowe tworzenia kapilar. Aby przetestować nowe unaczynienie, hydrożel wszczepiono do rogówek myszy, gdzie nie istnieje żadna naturalna waskulatura. Po wstrzyknięciu barwnika do krwiobiegu potwierdzono normalny przepływ krwi przez naczynia. W listopadzie ubiegłego roku West i student Joseph Hoffmann opublikowali pracę nt. litografii dwufotonowej. Ta ultraczuła technika pozwala na tworzenie trójwymiarowych wzorów w obrębie hydrożelów PEG. Metoda umożliwia bardzo dokładne kontrolowanie ruchu i wzrostu komórek. W przyszłości ekipa zamierza wykorzystać technikę do wyhodowania naczyń tworzący zdeterminowany z góry układ. http://www.youtube.com/watch?v=JtMifCkTHTo
-
- waskulatura
- Jennifer West
- (and 6 more)
-
O korzystnym wpływie aktywności fizycznej na stan naczyń krwionośnych słyszeli chyba wszyscy. Mimo to do niedawna ciągle nie było wiadomo, dlaczego tak się dzieje. Teraz, dzięki badaniom wykonanym na Uniwersytecie Rochester, poznaliśmy odpowiedź na to pytanie. Stawka jest wysoka, bo aż 10 milionów osób w samych Stanach Zjednoczonych cierpi z powodu chorób obwodowych naczyń krwionośnych. Od pewnego czasu wiadomo, że sygnały pobudzające krążenie krwi w jednej tkance powodują pobudzenie rozwoju innych. Budzi to nadzieję na stworzenie leku, który - poprzez naśladowanie efektów wywołanych przez aktywność fizyczną - mógłby przyspieszyć gojenie ran i poprawić stan naczyń krwionośnych. Rozwiązanie zagadki tkwi w miejscu, gdzie nieliczni spodziewaliby się je znaleźć: poza komórkami. Chodzi o tzw. macierz pozakomórkową (ECM, od ang. Extracellular Matrix). Jest to złożona sieć białek, tworząca otoczenie komórek i swoiste "rusztowanie" determinujące strukturę tkanki. W zależności od składu ECM, może ona współtworzyć wiele tkanek: od twardej i sztywnej tkanki kostnej po miękką tkankę łączną, tworzącą strukturę miękkich i delikatnych organów wewnętrznych. Do niedawna sądzono, że jedyną funkcją macierzy pozakomórkowej jest właśnie tworzenie podpory dla otaczających komórek. Okazuje się jednak, że ECM jest także istotnym ogniwem łańcuchu sygnalizacji odbywającej się wewnątrz tkanki. Kolejnym istotnym odkryciem dokonanym w ostatnich latach jest zrozumienie wpływu siły fizycznej na rozwój tkanek. Odkryto np., że regularne podnoszenie dużych ciężarów może powodować pogrubienie kości, a nacisk wywoływany przez przepływającą szybko krew może spowodować wzrost elastyczności naczyń, chroniąc przed arteriosklerozą. Zdobyte informacje skłoniły badaczy do zbadania mechanizmu, który powoduje zmianę "zachowania" ECM w wyniku przyłożenia siły fizycznej. Okazuje się, że odkształcanie mięśni szkieletowych przez wysiłek zmienia kształt cząsteczek białka zwanego fibronektyną. To z kolei skutkuje wysłaniem lokalnego sygnału, powodującego rozluźnienie mięśni gładkich otaczających naczynia krwionośne. Dzięki temu naczynie rozszerza się, a przepływ krwi przez mięśnie przyspiesza. Co ciekawe, odkryto także fragment cząsteczki fibronektyny, który wywołuje taką reakcję. Jest to grupa aminokwasów zdolna do bezpośredniej interakcji z otaczającymi komórkami i generująca biochemiczny sygnał powodujący rozluźnienie mięśni naczyń. Zmiana kształtu cząsteczki białka powoduje "wyeksponowanie" tego miejsca, normalnie ukrytego wewnątrz struktury, i uruchomienie kaskady sygnałów. Udowodniono także, że zablokowanie tego "aktywnego miejsca" fibronektyny przez przeciwciało blokuje przesyłanie sygnału i nie dochodzi do rozluźnienia mięśniówki naczyń. Odkrycie naukowców z Uniwersytetu Rochester może być istotne głównie dla osób, które z powodu chorób lub podeszłego wieku są niezdolne do intensywnego wysiłku, lecz stan naczyń krwionośnych zagraża ich zdrowiu. Być może odpowiednie naśladowanie funkcji fibronektyny wspomoże także gojenie rozległych ran, czyli proces zależny od wydajnego przepływu krwi, dostarczającej tkance substancji niezbędnych do odbudowy.
- 5 replies
-
- siła fizyczna
- ECM
- (and 5 more)