VESTI IZ MEDICINE

NEFROLOGIJA

Neuobičajeno ćelijsko samoobnavljanje

Naučnici sa Univerziteta Teksas u Dalasu (SAD) otkrili su u ćelijama bubrega jedinstveni proces „unutrašnjeg održavanja”, kojim se neželjeni sadržaj izbacuje, a rezultat su podmlađene ćelije koje ostaju funkcionalne i zdrave. Ova jedinstvena metoda samoobnavljanja, koja se razlikuje od poznatih procesa regeneracije u drugim telesnim tkivima, pokazuje na koji način bubrezi mogu da održe svoje zdravlje tokom celog života, u odsustvu povreda ili bolesti.
Za razliku od jetre i kože, gde se ćelije dele da bi novim ćelijama regenerisale organ, ćelije u proksimalnim tubulima bubrega su mitotički mirne: matične ćelije u bubregu mogu da formiraju nove ćelije samo do određene tačke; u slučajevima blagih oštećenja ili bolesti, bubrežne ćelije imaju ograničene mogućnosti popravke, dok pri ozbiljnijim oštećenjima ne mogu da se regenerišu i umiru. Zato je otkriće mehanizma samoobnavljanja verovatno jedno od najznačajnijih otkrića teksaških istraživača. Štaviše, dalja istraživanja mogu da dovedu do poboljšanja u nanomedicini i ranog otkrivanja bolesti bubrega.
Iznoseći rezultate svoje studije u časopisu Nature Nanotechnology, istraživači su naveli da ih je otkriće veoma iznenadilo. Taj tim, naime, već 15 godina istražuje biomedicinsku upotrebu zlatnih nanočestica kao agenasa za radiološko snimanje, u svrhu fundamentalnog razumevanja glomerularne filtracije, ranog otkrivanja bolesti jetre, i ciljane isporuke lekova protiv raka. Deo tog rada bio je fokusiran na razumevanje načina na koji se nanočestice zlata filtriraju u bubrezima, i uklanjaju iz tela putem urina. Istraživanja su pokazala da nanočestice zlata uglavnom prolaze neoštećene kroz strukturu u bubregu zvanu glomerularno telo, a zatim putuju u proksimalne tubule, koji čine više od 50 odsto bubrega. Proksimalne tubularne epitelne ćelije preuzimaju nanočestice, koje na kraju „beže” iz tih ćelija da bi se izlučile urinom. Ali, kako im to uspeva, nije bilo jasno.

U decembru 2021. godine, deo tima je ispitivao nanočestice zlata u uzorcima proksimalnog tubularnog tkiva pomoću optičkog mikroskopa, a zatim je upotrebio elektronski mikroskop, sa znatno boljom rezolucijom, koji je pokazao nanočestice zlata inkapsulirane u lizozomima unutar velikih vezikula u lumenu, što je prostor izvan epitelnih ćelija. Vezikule su sićušne vreće ispunjene tečnošću, koje se nalaze unutar i izvan ćelija koje transportuju različite supstance, pri čemu su istraživači primetili formiranje ovih vezikula (koje sadrže i nanočestice i organele) izvan ćelija, što ranije nisu viđali. Takođe, otkrili su proksimalne tubularne ćelije koje su formirale izbočine okrenute prema spolja, koje su sadržavale ne samo nanočestice zlata već i lizozome, mitohondrije, endoplazmatski retikulum i druge organele koje su obično ograničene na unutrašnjost ćelije. Ekstrudirani sadržaj je zatim otkinut u vezikulu koja je otplivala u vanćelijski prostor. Naučnici su u tom trenutku shvatili da je ovaj neobičan fenomen zapravo novi metod za uklanjanje ćelijskog sadržaja.
Mehanizam samoobnavljanja posredovan ekstruzijom (izbacivanjem) fundamentalno se razlikuje od drugih poznatih regenerativnih procesa kao što je deljenje ćelija, i zadataka „čišćenja kuće” kao što je egzocitoza. U egzocitozi, strane supstance kao što su nanočestice inkapsulirane su u vezikuli unutar ćelije. Zatim se membrana vezikula spaja sa unutrašnjošću ćelijske membrane, koja se otvara i oslobađa sadržaj napolje. Sad je, međutim, otkriveno nešto sasvim drugačije: u procesu ekstruzije nema fuzije membrane. To je suštinski, proaktivni proces koje ove ćelije koriste da bi duže preživele i pravilno funkcionisale.
Naučnici sa Univerziteta Teksas kažu da njihova otkrića otvaraju nove oblasti proučavanja. Na primer, epitelne ćelije, poput onih u proksimalnim tubulima, nalaze se u drugim tkivima, kao što su zidovi arterija, ili creva u digestivnom traktu. U oblasti nanomedicine, oni žele da što više smanje nakupljanje nanočestica u telu, kako se one ne bi zaglavljivale u bubrezima, te je u tom smislu veoma važno razumeti kako se nanočestice eliminišu iz proksimalnih tubula. Takođe, ako bi naučili kako da regulišu ili prate ovaj proces samoobnavljanja, istraživači bi mogli da pronađu način za očuvanje zdravlja bubrega kod pacijenata sa visokim krvnim pritiskom ili dijabetesom.

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"