انجمن سلول های بنیادی و پزشکی بازساختی دانشگاه شاهد
سلول های بنیادی به عنوان یک تیم کار می کنند و سرنوشت خود را به شانس محض نمی سپارند.
خلاصه
تنها در عرض چند هفته یک موجود زنده کاملا جدید از یک سلول تخم لقاح یافته ایجاد می شود.معجزه ی واقعی این است که دسته ای از سلول های بنیادی یکسان به انواع سلول های کاملا متفاوت و تخصصی تبدیل می شوند.یک تیم اکنون توانسته نشان دهد که تخصصی شدن هر سلول منحصربه فرد در طول رشد جنینی ،همانطور که قبلا فرض می شد صرفا به شانس واگذار نمیشود،بلکه توسط ارتباطات سلولی تعیین می شود.
گزارش کامل
سلول های بنیادی چند توان واقعی هستند.آنها می توانند به هر نوع سلول از موجود زنده تبدیل شوند–در انسان بیش از 200 سلول وجود دارد—و بنابراین همه ی وظایف حیاتی را انجام می دهند.هنگامی که سلول های بنیادی در مورد یک کارتصمیم میگیرند، دیگر نمی توان آنها را از هدف خود منصرف کرد.محصول نهایی،بافت ها و اندام ها،تقریبا همیشه یکسان بنظر می رسند و از نسبت های مشخصی از انواع مختلف سلول های تخصصی تشکیل شده اند.اما سلول ها واقعا چگونه میدانند که میخواهند به چه چیزی تبدیل شوند و چندتا از آنها واقعا مجاز به انجام این کار هستند؟
آیا فقط شانس است؟
کنترل کردن ژن ها توسط فاکتور های رونویسی مانند NANOG و GATA تنظیم کننده ی مهم تقسیم وظایف می باشد،هر دو در ابتدا در سلول های تمایز نیافته وجود دارند. هر چند که به طور اساسی در رشد بسیار زودرس تغییر میکند،زمانی که سلول های بنیادی به دونوع سلول جدید تبدیل می شوند:سلول های جنین اولیه،که اکنون فقط NANOG در آن وجود دارد و سلول های پیش ساز بخشی از مثاله که منحصرا حامل GATA می باشد.تا به حال تصور می شد که تصمیم گیری هر سلول در مراحل اولیه به طور تصادفی انجام می گیردمثل یک تاس،با این تفاوت که در اینجا فقط NANOG یا GATA میتواند پرتاب شود.
سلول ها به طور گروهی تصمیم گیری می کنند
در مقاله تئوری قبلی،Aneta Koseska یکی از نویسندگان این مطالعه و لیدر سابق گروه MPI، توانست با کمک Christian Schroter مفهوم جدید را ایجاد کند که نشان می دهد چگونه سلول های بنیادی در نسبت های درست به شیوه ای هماهنگ تخصص می یابند. اکنون در نشریه کنونی، Christian Schroter و تیمش موفق به اثبات مفهوم تئوری شده اند.با استفاده از سلول های بنیادی در یک لوله آزمایش، محققان توانستند نشان دهند که بر اساس فرض قبلی تصمیم گیری به صورت کاملا تصادفی در سطح تک تک سلول ها اتفاق نمی افتد، بلکه در اجتماع سلولی ارتباط برقرار می شود.
تقلب در تاس بازی سلول های بنیادی
محققان برای اینکه سرنوشت سلول ها را به شانس نسپارند،در تحقیقات خود تاس NANOG-GATA را دستکاری کردند به طوری که GATA بیشتر از NANOG پرتاب شود.این تجربه با افزایش مصنوعی مقدار GATA به دست آمد.با وجود اینکه همیشه عدد 6 پرتاب می شد – یعنی GATA- تعداد سلول های پیش ساز مثانه (fruit bladder) را نتوانستند خودسرانه افزایش دهند، اما نسبت های مشابهی از دو نوع سلول مختلف همچنان ظاهر می شد.بنابراین توزیع وظایف در طول رشد باید به چیزی بیشتر از شانس وابسته باشد.
تصمیمات در تیم ابلاغ می شود
دانشمندان طبق مفهوم تئوری خود،نقش ارتباطات سلولی را در رشد جنینی بررسی کردند.سلول ها به عنوان وسیله ارتباط مرکزی از مواد پیام رسان مانند فاکتور های رشد استفاده می کنند که تولید و ترشح را خودشان به عهده دارند.سپس این مواد توسط سلول های دیگر دریافت شده و تخصصی شدن آنها کنترل می شود.اگر محققان فاکتور رشدی را که برای رشد سلولی مهم بود حذف می کردند ،سلول ها دیگر قادر به تبدیل شدن به پیش ساز مثانه (fruit bladder) حتی در حضور مقادیر بالای GATA نبودند.با این حال،هر چه سلول ها فاکتور رشد بیشتری دریافت کنند،سلول های پیش ساز مثانه (fruit bladder) نیز بیشتر رشد می کنند.بنابراین توانایی آنها برای تقسیم به نسبت های مناسب دو نوع سلول برخلاف اخلالات از بین رفت.بنابراین سلول های بنیادی باید با یکدیگر ارتباط برقرار کنند تا تصمیم درست بگیرند.ارتباطات در رشد سلولی مانند کار در یک تیم است.اگر اعضا بدون مشورت با یکدیگر وظایفی را انتخاب کنند،برخی کارها دوبار انجام می شود و برخی دیگر اصلا انجام نمی شود.Christian Schroter می گوید : تیمی که ارتباطات خوبی دارد،از طرفی می تواند مشکلاتی را که بوجود می آیند حل کند و حتی پروژه های پیچیده را به طور قابل اعتماد و کارآمد تکمیل کند.بنابراین این وضعیت انتخاب هدف فقط به عهده یک سلول منفرد نیست بلکه عملکرد ارتباطی با دیگر سلول ها است.
ويراستار: زهرا پهلوانی
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/11/211108130842.htm
