في إطار دراستين جديدتين، يجيب العلماء على الأسئلة القديمة المتعلقة بكيفية استشعار الخلايا المعقدة للأثر الكيميائي الذي يوجهها إلى وجهتها، وفيما يتعلق بدور البنية الداخلية للخلية في الاستجابة لهذه الإشارات.
[ترجمة د.نحماني موشيه]
الأميبا ليست الخلايا الوحيدة القادرة على الحركة - الحركة هي سمة أساسية للتطور والتئام الجروح والنشاط السليم لجهاز المناعة في أي مرض، وأيضا، للأسف، لانتشار ورم سرطاني.
في إطار دراستين جديدتين، يجيب العلماء على الأسئلة القديمة المتعلقة بكيفية استشعار الخلايا المعقدة للأثر الكيميائي الذي يوجهها إلى وجهتها، وفيما يتعلق بدور البنية الداخلية للخلية في الاستجابة لهذه الإشارات.
وبفضل هذه المسارات الكيميائية، تتنقل الخلايا بنفسها بناءً على اختلافات بسيطة في تركيزات المواد الكيميائية الموجودة بين طرفي خلية وأخرى. يقول بيتر ديفريوتس، مدير قسم بيولوجيا الخلية في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز: "تستطيع الخلايا اكتشاف اختلافات التركيز بمعدلات منخفضة للغاية تصل إلى 2%". "إن الخلايا أيضًا متعددة الاستخدامات من حيث أنها تتعرف على الاختلافات الصغيرة حتى عندما يكون التركيز البيئي مرتفعًا جدًا أو منخفضًا جدًا أو بينهما."
وقام الباحثون بتطوير نظام يسمح بمشاهدة رد فعل مركز التحكم الخلوي الذي يوجه الحركة. وفي الخطوة التالية، أدخلوا الأميبات وخلايا الدم البيضاء البشرية في مجموعات من التركيزات المختلفة وفحصوا ما كان يحدث. وقال الباحث: "اتضح أن فحص مجموعات التركيز هي عملية من مرحلتين". "أولاً، تقوم الخلية بضبط ضوضاء الخلفية بحيث يتوقف جانب الخلية المعرض لكمية أقل من الإشارة الكيميائية عن الاستجابة لها. وفي الخطوة التالية، يقوم مركز التحكم داخل الخلية بزيادة استجابته للرسالة التي تصله من الجانب الآخر للخلية ويجعل الخلية تبدأ بالتحرك نحو الإشارة." ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية Nature Communications.
ومع ذلك، لكي تبدأ وتتحرك في اتجاه محدد، يجب على الخلية أولاً أن تعيد تنظيم الهياكل الداخلية داخلها بحيث لا يعود شكلها عينًا كروية موحدة، بل كجسم ذو جوانب مميزة ومتميزة للرأس والرأس. الذيل، وهذا وفقا لمزيد من البحث. تناولت هذه الدراسة دور الخاصية المعروفة باسم الاستقطاب - الاختلافات في الحساسية للمواد الكيميائية بين الجانب الأمامي والخلفي للخلية - استجابةً لسلسلة التركيز. وفي دراسات سابقة أضاف العلماء عقارا أدى إلى تفكيك الهيكل الخلوي بشكل كامل وبالتالي منع قدرته على الحركة. ووجدوا أن هذه الخلايا فقدت أيضًا استقطابها. "أردنا أن نعرف ما إذا كان الاستقطاب يعتمد على الحركة وما إذا كان الاستقطاب نفسه - بغض النظر عن الحركة - يساعد في تحديد شلالات التركيز."
استخدم فريق البحث خليطًا من المواد التي بدلاً من تحطيم الهيكل العظمي للخلية، تقوم بتجميده في مكانه. وفي الخطوة التالية، لاحظوا استجابة مركز التحكم الخلوي عند تعرضهم لسلسلة من التركيزات الكيميائية. يقول الباحث الرئيسي: "على الرغم من حقيقة أن الخلايا لم تكن قادرة على إعادة تنظيم هيكلها العظمي من أجل التحرك، إلا أنها كانت قادرة على استقبال إشارات من الشلالات وتأثرت الاستجابة للشلال بالهيكل العظمي المتجمد". "هذا لا يحدث إذا تفكك الهيكل العظمي تماما، لذلك نحن نعلم أن الهيكل العظمي نفسه، وليس بالضرورة قدرته على إعادة تنظيم نفسه، هو ما يؤثر على تحديد السقوط". ظهرت نتائج هذه الدراسة الثانية في المجلة العلمية Cell Reports.
وبفضل اكتشاف التفاصيل المتعلقة بحركة الخلايا، يمكن أن تكشف النتائج في النهاية عن العديد من العمليات الحيوية التي تعتمد على هذا النوع من الحركة، بما في ذلك النمو والاستجابة المناعية والتئام الجروح وتجديد الأعضاء، بل وتقدم معلومات جديدة. طرق علاج انتشار الأورام السرطانية.
