Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Układ nerwowy bezpośrednio kontroluje namnażanie komórek macierzystych

Recommended Posts

Namnażanie komórek macierzystych jest bezpośrednio kontrolowane przez autonomiczny układ nerwowy (AUN).

Gdybyśmy znaleźli sposób na obranie na cel i kontrolowanie namnażania komórek macierzystych w organizmie, uzyskalibyśmy [wymierne] korzyści medyczne, w tym możność wyłączania namnażania nowotworowych komórek macierzystych lub wywołania namnażania somatycznych komórek macierzystych w miejscach, gdzie zależy nam na powstaniu nowej tkanki - tłumaczy Elizabeth Davis, doktorantka z Uniwersytetu Illinois.

Przed badaniami Davis naukowcy wiedzieli, że autonomiczny układ nerwowy jest zaangażowany w namnażanie komórek macierzystych, nie było jednak wiadomo, czy wpływ ten ma charakter pośredni, czy bezpośredni. Wpływ bezpośredni oznaczałby zaś większe implikacje dla farmakoterapii różnych chorób.

Gdyby się np. chciało zmienić potencjał regeneracyjny narządu, nie trzeba by stymulować bądź hamować aktywności neuronów. Zamiast tego wystarczyłoby ustalić, jakie neuroprzekaźniki kontrolują namnażanie i później podać je komórkom macierzystym na drodze celowanej aplikacji - opowiada prof. Megan Dailey.

Podczas eksperymentów, których wyniki opisano na łamach Physiological Reports, Amerykanie skupili się na komórkach macierzystych z nabłonka jelitowego myszy. Okazało się, że mają one receptory neuroprzekaźników AUN i że neuroprzekaźniki zmieniają ich zachowanie (tego właśnie należało się spodziewać w przypadku zależności bezpośredniej).

Wiedzieliśmy, że nerwy AUN wchodzą w bliski kontakt z komórkami nabłonka jelitowego, w tym z komórkami macierzystymi, ale nie mieliśmy pojęcia, czy neuroprzekaźniki mogą się wiązać z komórkami macierzystymi. Kiedy wyizolowaliśmy komórki macierzyste i stwierdziliśmy, że są one wyposażone receptory neuroprzekaźników AUN, zdobyliśmy brakujący element układanki - dodaje Davis.

By zademonstrować, że zachowanie komórek macierzystych zmieniło się w wyniku stymulacji przez AUN, naukowcy hodowali komórki nabłonka jelitowego i wystawiali je na oddziaływanie wysokich stężeń 2 neuroprzekaźników: acetylocholiny i noradrenaliny. Acetylocholina jest neurotransmiterem układu przywspółczulnego, a noradrenalina układu współczulnego (bierze udział w reakcji walki lub ucieczki).

Kiedy symulowaliśmy aktywację któregoś z tych układów, widzieliśmy spadek namnażania komórek macierzystych - wyjaśnia Dailey, która uważa, że organizm może unikać wkładania energii w produkcję nowych komórek, gdy aktywny jest układ odpowiedzialny za mobilizację organizmu. Szczytowe okresy odpoczynku i trawienia także nie wydają się dobrym czasem na tworzenie nowych komórek; procesy komórkowe związane z trawieniem tworzą bowiem wolne rodniki, które grożą uszkodzeniem nowych komórek.

Choć badanie skupiało się na nabłonku jelitowym, Davis i Dailey sądzą, że AUN bezpośrednio kontroluje namnażanie komórek macierzystych także w innych częściach ciała.

[...] AUN jest kontrolowany przez [...] ośrodkowy układ nerwowy. Sądzimy, że mózg kontroluje regenerację wszystkich tych tkanek via AUN.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komórki macierzyste łożyska, zwane Cdx2, regenerują komórki serca po zawale, donoszą naukowcy z Icahn School of Medicine. Ich odkrycie może przyczynić się do powstania nowych standardów leczenia chorób kardiologicznych.
      Dotychczas sądzono, że komórki Cdx2 regenerują jedynie łożysko podczas wczesnego rozwoju embrionalnego. Nigdy nie wykazano ich zdolności do regenerowania innych organów, dlatego to takie ekscytujące. Odkrycie to może przyczynić się do powstania terapii regeneracji innych organów niż serce. One są superbohaterami świata komórek macierzystych w tym sensie, że potrafią namierzyć miejsce uszkodzenia i dotrzeć bezpośrednio do niego podróżując wzdłuż układu krążenia oraz potrafią uniknąć odrzucenia przez układ odpornościowy gospodarza, mówi główna autorka badań, doktor Hina Chaudhry.
      Już wcześniej specjaliści z Mount Sinai zauważyli, że różnorodna populacja komórek macierzystych z mysiego łożyska pomaga w naprawie uszkodzonego serca ciężarnej myszy. Podczas najnowszych badań wykazali, że komórki macierzyste z łożyska wędrują bezpośrednio do miejsca uszkodzenia i tam zmieniają się w komórki serca. Celem naukowców było zbadanie, które konkretnie komórki biorą udział w regeneracji serca. Na początku przyjrzeli się komórkom Cdx2, gdyż były one najczęściej występującymi komórkami podczas wcześniejszych badań. Odkryli, że to właśnie Cdx2 stanowią aż 40% wszystkich komórek biorących udział w regeneracji mięśnia sercowego.
      Aby przetestować właściwości Cdx2 naukowcy wywołali atak serca u trzech grup samców myszy. Jednej z nich wstrzyknięto komórki Cdx2 pobrane z łożyska pod koniec ciąży, drugiej wstrzyknięto komórki łożyska, które nie były komórkami Cdx2, a trzeciej podano sól fizjologiczną. Myszy zbadano za pomocą rezonansu magnetycznego natychmiast po ataku serca oraz trzy miesiące po podaniu komórek lub soli fizjologicznej.
      Okazało się, że u wszystkich myszy, którym podano komórki Cdx2 doszło do znaczącej regeneracji mięśnia sercowego. W ciągu trzech miesięcy komórki Cdx2 zdołały migrować bezpośrednio do miejsca uszkodzenia, gdzie utworzyły nowe naczynia krwionośne i kardiomiocyty. U pozostałych dwóch grup myszy nie zauważono żadnych oznak regeneracji.
      Naukowcy zauważyli jeszcze dwie bardzo istotne właściwości Cdx2. Zawierały one wszystkie proteiny embrionalnych komórek macierzystych, co oznacza, że prawdopodobnie mogą regenerować dowolny organ. Ponadto zawierały dodatkowe proteiny, dzięki którym mogły wędrować bezpośrednio do miejsca uszkodzenia, czego zwykłe komórki nie potrafią, ponadto były w stanie unikać układu immunologicznego gospodarza. Po ich wstrzyknięciu nie dochodziło do odrzucenia komórek.
      To kluczowe właściwości dla rozwoju terapii wykorzystujących ludzkie komórki macierzyste. Byliśmy w stanie wyizolować komórki Cdx2 również z ludzkich łożysk. Mamy nawieję, że dzięki temu opracujemy lepsze niż dotychczas metody leczenia mięśnia sercowego. Do tej pory testowano na ludziach terapie z użyciem komórek, o których z góry nie było wiadomo, czy utworzą komórki serca oraz używano komórek embrionów, co rodziło problemy etyczne oraz problemy z ich dostępnością. Tymczasem na całym świecie łożyska się po prostu wyrzuca, co oznacza, że mamy do czynienia z ich niemal niewyczerpanym źródłem, mówi Chaudhry.
      Uzyskane wyniki bardzo nas zaskoczyły. Dotychczas żadne inne komórki nie zmieniały się w warunkach laboratoryjnych w kardiomiocyty. Te nie tylko to robiły, ale dokładnie wiedziały, gdzie doszło do uszkodzenia i tam podążały z krwioobiegiem, dodaje doktor Sangeetha Vadakke-Madathil.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Włoscy i hiszpańscy naukowcy zauważyli, że gdy do hodowli komórek raka jelita grubego doda się miodu z chruściny jagodnej (Arbutus unedo), zwanej też drzewem truskawkowym, zahamowuje to ich namnażanie. Zmniejsza się też zdolność tworzenia kolonii.
      Autorzy raportu z Journal of Functional Foods mają nadzieję, że obiecujące rezultaty i potencjał tego typowo śródziemnomorskiego produktu potwierdzą się w modelach in vivo.
      Miód z chruściny jagodnej (ang. strawberry-tree honey, STH) ma gorzki smak przypominający kawę i ciemną barwę. Samo drzewo truskawkowe występuje w herbie Madrytu.
      Naukowcy z Uniwersytetów w Vigo i Grenadzie oraz Università Politecnica delle Marche przebadali potencjał wyjątkowego miodu w zakresie walki z rakiem jelita grubego. Jak podkreślają, głównymi składnikami fenolowymi są kemferol i kwas galusowy.
      Podczas testów laboratoryjnych wykazano, że miód hamuje namnażanie 2 linii komórek rakowych: HCT-116 i LoVo.
      Cytotoksyczność i przeciwnowotworowy wpływ  rosły wraz z czasem terapii i dawką. Miód zatrzymywał cykl komórkowy na fazie S oraz G2/M. Regulował też geny cyklu komórkowego, w tym cykliny D1, cykliny E, CDK2, CDK4, p21Cip, p27Kip i p-RB. Oprócz tego miód hamował migrację komórek, obniżał zdolność tworzenia kolonii oraz wywoływał apoptozę, modulując kluczowe geny i czynniki apoptyczne.
      [STH] hamuje receptor czynnika wzrostu naskórka [ang. epidermal growth factor receptor, EGFR] i jego szlaki sygnałowe - opowiada Maurizio Battino.
      Zaobserwowano też inne istotne klinicznie zjawiska, m.in. obniżenie poziomu pewnych czynników transkrypcyjnych, np. Nrf2, a także spadek wszystkich parametrów oddychania mitochondrialnego i glikolizy komórek rakowych. Poza tym hiszpańsko-włoski zespół wspomina o znaczącym stresie oksydacyjnym; wskazywały na to wzrost wewnątrzkomórkowej produkcji reaktywnych form tlenu (RFT), uszkodzenia lipidów i białek oraz spadek aktywności enzymu przeciwutleniającego. Żadnego z tych zjawisk nie stwierdzono po dodaniu miodu do zdrowych komórek [fibroblastów skóry ludzkiej].
      Battino podkreśla, że potrzebne są badania na zwierzętach. Nasze wyniki stanowią jedynie punkt wyjścia do oceny potencjalnych biologicznych i przeciwnowotworowych właściwości miodu z drzewa truskawkowego. Wskazują one główne mechanizmy molekularne, za pośrednictwem których miód może działać [...].

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Związki z owoców czarnego bzu mogą hamować wnikanie i replikację wirusów grypy w ludzkich komórkach, a także wzmacniać reakcję immunologiczną na patogeny.
      Antygrypowe właściwości czarnego bzu są znane od dawna. Australijski zespół postanowił jednak uszczegółowić wiedzę na ten temat i przeprowadzić obszerną analizę mechanizmów działania fitozwiązków, a szczególnie głównej substancji czynnej: cyjanidyno-3-glukozydu (ang. cyanidin 3-glucoside, cyn 3-glu).
      Nasze badanie pokazało, że czarny bez wykazuje silny bezpośredni wpływ na wirusy grypy. Hamuje wczesne fazy zakażenia, blokując kluczowe białka [glikoproteiny] odpowiedzialne za przyłączanie się i wnikanie do komórek gospodarza - tłumaczy dr Golnoosh Torabian z Uniwersytetu w Sydney.
      Podczas eksperymentów naukowcy zastosowali ekstrakty pozyskiwane z czarnego bzu z upraw. Dodawano je do komórek przed, w czasie i po zakażeniu wirusami grypy.
      Okazało się, że czarny bez jest lekkim inhibitorem wnikania wirusów grypy do komórek. Znacznie silniejszy wpływ zaobserwowano w fazie poinfekcyjnej. To spostrzeżenie było dość zaskakujące i raczej istotne, bo blokowanie cyklu wirusa na kilku etapach daje większe szanse na zahamowanie infekcji wirusowej - podkreśla dr Peter Valtchev.
      Dodatkowo ustaliliśmy, że roztwór stymuluje komórki do uwalniania cytokin [które zapewniają komunikację między różnymi komórkami odpornościowymi i koordynują ich odpowiedź na patogeny] - dodaje prof. Fariba Deghani. Wg autorów raportu z Journal of Functional Foods, wzrastała ekspresja interleukin 6 i 8 (IL-6 oraz IL-8), a także czynnika martwicy nowotworu (TNF).
      Cyn 3-glu działała podobnie jak ekstrakt na wirusy, nie zaobserwowano jednak wpływu na ekspresję cytokin.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Choć zdalne sterowanie komórkami, by przyspieszyć gojenie ran, nadal pozostaje w dziedzinie planów i marzeń, właśnie udało się zrobić duży krok w tym kierunku. Za pomocą bliskiej podczerwieni i wstrzykniętego nanourządzenia DNA udało się pokierować komórki macierzyste do miejsca urazu, co wspomogło regenerację mięśni myszy.
      Za ruch, namnażanie czy śmierć odpowiadają złożone szlaki sygnałowe. Gdy np. cząsteczki sygnałowe zwiążą się z receptorowymi kinazami tyrozynowymi (ang. receptor tyrosine kinases, RTK) na powierzchni komórki, uruchamiają parowanie receptorów i wzajemną fosforylację. Ten proces może z kolei aktywować inne białka, co ostatecznie prowadzi do ruchu czy wzrostu komórki.
      Hong-Hui Wang, Zhou Nie i zespół zastanawiali się, czy do komórek dałoby się wprowadzić nanourządzenie, które przeprogramowałoby system i spowodowało, że receptory ulegałyby aktywacji pod wpływem bliskiej podczerwieni, a nie cząsteczek sygnałowych. Naukowcy wybrali bliską podczerwień, bo przenika przez tkanki. Docelowym białkiem był jeden z receptorów RTK - MET.
      Naukowcy zaprojektowali cząsteczkę DNA, która wiąże się z dwoma receptorami MET jednocześnie, łącząc je i aktywując. By system reagował na światło, wiele kopii sekwencji DNA przyłączono do złotych nanopręcików. Po oświetleniu bliską podczerwienią nanorurki się rozgrzewają i uwalniają DNA, dzięki czemu może ono aktywować receptory.
      W ramach eksperymentu na myszach przyłączone do nanopręcików DNA wstrzyknięto w miejsce urazu. Zwierzęta naświetlano przez kilka minut bliską podczerwienią. Po 3 dniach okazało się, że u zwierząt z grupy interwencyjnej zaszła silniejsza migracja komórek, a mięsień w większym stopniu się zregenerował.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Northwestern University wykonali pierwsze kroki w kierunku leczenia endometriozy za pomocą bioinżynierii. Jak pierwsi wykazali, że ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste można przeprogramować tak, by stały się zdrowymi komórkami endometrium. Niewykluczone, że komórki takie dałoby się zaszczepić w macicy i wyleczyć endometriozę. Jako, że byłyby one wykonane z własnych komórek pacjentki, nie istniałoby ryzyko odrzucenia.
      Endometrioza to bardzo bolesna choroba o nieznanej przyczynie, która powoduje, że komórki endometrium, wyściółki macicy, roznoszą się po ciele chorej i osadzają na różnych organach (nerki, żołądek, jelita, nerwy itd). Dochodzi do regularnych krwawień z tych organów, które z czasem mogą ulec zniszczeniu. Szacuje się, że na endometriozę cierpi około 10% światowej populacji kobiet w wieku rozrodczym, czyli około 200 milionów osób. Dotychczas nie istnieje żaden skuteczny sposób leczenia endometriozy, a choroba może z czasem przekształcić się w nowotwór jajników. Ponadto endometrioza może powodować bezpłodność, gdyż w nieprawidłowym endometrium nie zagnieżdża się jajo.
      Nowa metoda potencjalnie rodzi nadzieję na zastąpienie nieprawidłowych komórek endometrium prawidłowymi. To kolosalny postęp. Otworzyliśmy drzwi do leczenia endometriozy, mówi doktor Serdar Bulun, który od 25 lat poszukuje sposobu na leczenie endometriozy. Kobiety chorujące na endometriozę cierpią od bardzo młodego wieku. Widziałem nastolatki, które miały tak silne bóle, że już w liceum były uzależnione od opioidów. To niszczy ich zdrowie, życie społeczne i perspektywy na przyszłość, dodaje uczony.
      Zespół Buluna stworzył zdrowe, prawidłowo reagujące komórki endometrium. Następnym krokiem badań będzie zastąpienie chorych komórek zdrowymi. Mamy nadzieję, że pewnego dnia uda się całkowicie wyeliminować nieprawidłowe komórki z macicy i zastąpić je dobrze działającymi komórkami pozyskanymi z organizmu pacjentki, stwierdza Bulun.
      W dalekiej przyszłości, prognozuje naukowiec, być może uda się tworzyć z komórek pacjentki całą prawidłowo działającą macicę i wszczepiać ją w miejsce nieprawidłowej.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...