Eksperimenti visoke rezolucije pokazuju kako naše stanice 'jedu'
Nova studija pokazuje kako se stanične membrane savijaju i stvaraju "usta" koja omogućuju stanicama da konzumiraju stvari koje ih okružuju.
"Baš kao što naše prehrambene navike u osnovi oblikuju bilo što u našem tijelu, način na koji stanice 'jedu' važan je za zdravlje stanica", rekao je Comert Kural, izvanredni profesor fizike na Sveučilištu Ohio State i glavni autor studije. "A znanstvenici do sada nisu razumjeli mehaniku kako se to dogodilo."
Studija, objavljena prošlog mjeseca u časopisu Developmental Cell, pokazala je da se međustanični strojevi stanice sastavljaju u visoko zakrivljenu strukturu nalik košari koja na kraju prerasta u zatvoreni kavez. Znanstvenici su prije vjerovali da je struktura započela kao ravna rešetka.
Zakrivljenost membrane je važna, rekao je Kural: kontrolira stvaranje džepova koji prenose tvari u i iz stanice. Džepovi hvataju tvari oko stanice, formirajući se oko izvanstaničnih tvari, prije nego što se pretvore u mjehuriće - male vrećice jedne milijuntinke veličine crvene krvne stanice. Vezikule nose važne stvari za zdravlje stanice - na primjer proteine - u stanicu. Ali ih također mogu oteti patogeni koji mogu zaraziti stanice.
Ali pitanje kako su se ti džepovi formirali od membrana za koje se prije vjerovalo da su ravne, zbunjivalo je istraživače gotovo 40 godina. "Bila je to kontroverza u staničnim studijama", rekao je Kural. "Uspjeli smo upotrijebiti fluorescentno snimanje super-razlučivosti kako bismo zapravo promatrali kako se ti džepovi stvaraju unutar živih stanica, i tako smo mogli odgovoriti na to pitanje kako nastaju.
"Jednostavno rečeno, za razliku od prethodnih studija, radili smo filmove o stanicama visoke razlučivosti umjesto da snimamo snimke", rekao je Kural. "Naši eksperimenti su otkrili da proteinske skele počinju deformirati temeljnu membranu čim se ubace na mjesta formiranja vezikula."
To je u suprotnosti s prethodnim hipotezama da su proteinske skele stanice morale proći kroz energetski intenzivnu reorganizaciju kako bi se membrana zakrivila, rekao je Kural.
Način na koji stanice troše i izbacuju vezikule igra ključnu ulogu za žive organizme. Proces pomaže u uklanjanju lošeg kolesterola iz krvi; također prenosi živčane signale. Poznato je da se proces razgrađuje u nekoliko bolesti, uključujući rak i Alzheimerovu bolest.
"Razumijevanje podrijetla i dinamike vezikula vezanih na membranu je važno - oni se mogu koristiti za isporuku lijekova u medicinske svrhe, ali u isto vrijeme biti oteti od strane patogena kao što su virusi da uđu i zaraze stanice", rekao je Kural. "Naši rezultati su važni, ne samo za naše razumijevanje temelja života, već i za razvoj boljih terapijskih strategija."
Izvor: Developmental Cell