การแบ่งเซลล์มีความสำคัญต่อความสำเร็จของการแทรกซึมของมาโครฟาจ

นักวิจัยที่ ISTA ค้นพบกระบวนการสำคัญที่ช่วยให้เซลล์ภูมิคุ้มกันสามารถไปยังที่ที่ต้องการได้ การศึกษาตีพิมพ์ใน วิทยาศาสตร์.

เพื่อไปยังจุดที่ต้องการ เซลล์ภูมิคุ้มกันไม่เพียงแค่บีบผ่านรูขุมขนเล็กๆ เท่านั้น พวกเขายังเอาชนะอุปสรรคเหมือนผนังของเซลล์ที่แน่น นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีออสเตรีย (ISTA) ได้ค้นพบแล้วว่าการแบ่งเซลล์เป็นกุญแจสู่ความสำเร็จ ร่วมกับการศึกษาอื่นๆ เมื่อเร็ว ๆ นี้ การค้นพบของพวกเขาที่ตีพิมพ์ในนิตยสาร Science ได้ให้ภาพรวมของกระบวนการที่สำคัญพอๆ กับการรักษา เช่นเดียวกับการแพร่กระจายของมะเร็ง

ลองนึกภาพกำแพงหินในชนบท หินก้อนหนึ่งถูกบรรจุอย่างแน่นหนา อีกก้อนวางทับอีกก้อนหนึ่งอุดช่องว่างที่เล็กที่สุด อุปสรรคที่ดูเหมือนจะไม่สามารถเข้าถึงได้ ระหว่างทางไปทั่วทั้งร่างกายเพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อ เซลล์ภูมิคุ้มกันต้องเผชิญกับอุปสรรคดังกล่าวในรูปแบบของเนื้อเยื่อที่มีเซลล์หนาแน่น เพื่อทำหน้าที่หน่วยกู้ภัย พวกเขาต้องหาทางผ่านให้ได้ ในการศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์จากกลุ่ม Siekhaus ของ ISTA ร่วมกับผู้ทำงานร่วมกันจาก European Molecular Biology Laboratory (EMBL) และนักเรียนสามคนจากโรงเรียนมัธยมในท้องถิ่น ได้ดูอย่างใกล้ชิดว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรในตัวอ่อนแมลงวันผลไม้

ในระหว่างการพัฒนาของสัตว์ขนาดเล็กโปร่งใสเหล่านี้ มาโครฟาจ ซึ่งเป็นรูปแบบที่โดดเด่นของเซลล์ภูมิคุ้มกันในแมลงวันผลไม้ แทรกซึมเข้าไปในเนื้อเยื่อ นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามการเดินทางของพวกเขาได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ระดับไฮเอนด์ “มาโครฟาจมาถึงผนังและมองหาสถานที่ที่เหมาะสมที่จะเข้าไป” Maria Akhmanova อธิบาย จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้มี postdoc ที่กลุ่มวิจัยของ Daria Siekhaus และเป็นผู้เขียนคนแรกของการศึกษานี้

บุกเบิกพื้นที่ใหม่

ตัวชี้นำที่ชี้นำแมคโครฟาจได้ชี้นำพวกมันไปยังจุดที่ถูกต้อง ที่นั่น แมคโครฟาจผู้บุกเบิก ซึ่งเป็นเซลล์แรกที่ย้ายเข้ามากำลังรออยู่ ทันใดนั้น ส่วนหนึ่งของกำแพงก็เริ่มขยับ เซลล์ที่อยู่ด้านหน้าของมาโครฟาจจะปัดขึ้น เตรียมที่จะแบ่ง ซึ่งเป็นส่วนปกติของวัฏจักรเซลล์ “นี่คือสิ่งที่ผู้บุกเบิกรอคอย” Akhmanova กล่าว การเคลื่อนนิวเคลียสของเซลล์ไปข้างหน้า เซลล์ผู้บุกเบิกจะดันไปข้างหน้าในขณะที่มาโครฟาจอื่นๆ ทั้งหมดจะเดินตามรอยของมัน ตามที่กลุ่ม Siekhaus ค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้ การบุกทะลวงผู้บุกเบิกจะได้รับพลังงานเพิ่มขึ้นเป็นพิเศษผ่านกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งควบคุมโดยโปรตีนที่ค้นพบใหม่ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ชื่อ Atossa นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ว่าเพื่อป้องกันนิวเคลียสที่ละเอียดอ่อนจากความเสียหาย มาโครฟาจจึงพัฒนาเกราะป้องกันที่ทำจากเส้นใยแอคติน

การแบ่งเซลล์มีความสำคัญต่อความสำเร็จ

ด้วยการยับยั้ง ชะลอความเร็ว และเร่งการแบ่งตัวโดยเฉพาะของเซลล์เนื้อเยื่อขนาบ นักวิจัยจึงสามารถพิสูจน์ได้ว่าองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยให้เซลล์ภูมิคุ้มกันเข้าสู่ร่างกายนั้นแท้จริงแล้วคือการแบ่งตัวรอบ ๆ เซลล์ เมื่อปัดเศษขึ้นเพื่อเตรียมการแบ่งตัว เซลล์เนื้อเยื่อที่บริเวณทางเข้าจะสูญเสียจุดเชื่อมต่อบางส่วนกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ นักวิจัยได้สังเกตผ่านการถ่ายภาพสด ในความร่วมมือกับห้องทดลอง De Renzis ที่ EMBL นักวิจัยยังได้ชักนำให้เกิดการปัดเศษด้วยเทคนิคล้ำสมัยโดยใช้แสงเพื่อกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม นี่ไม่เพียงพอที่จะทำให้มาโครฟาจเข้าไปได้ แต่พันธุกรรมลดปริมาณการเชื่อมต่อของเซลล์ได้

มันน่าตื่นเต้นมากที่ได้เห็นมาโครฟาจสามารถเข้าไปในเนื้อเยื่อได้ก็ต่อเมื่อเซลล์เนื้อเยื่อขาดการเชื่อมต่อ”


Maria Akhmanova ผู้เขียนคนแรกของการศึกษา

ผลกระทบที่มีประสิทธิภาพสำหรับการวิจัยโรคมะเร็ง

“การแบ่งเซลล์เป็นกระบวนการหลักที่ควบคุมการแทรกซึมของมาโครฟาจนั้นเป็นแนวคิดที่หรูหรามากและมีนัยยะที่มีประสิทธิภาพ” ศาสตราจารย์ดาเรีย ซิกเฮาส์กล่าวอย่างกระตือรือร้น กลไกเดียวกันที่ช่วยให้แมคโครฟาจเข้าสู่เนื้อเยื่ออาจมีความจำเป็นสำหรับเซลล์ภูมิคุ้มกันประเภทอื่นๆ ในสัตว์มีกระดูกสันหลังเช่นมนุษย์ ในระยะยาว นักวิทยาศาสตร์ต่างกระตือรือร้นที่จะเรียนรู้ว่าการจัดการการเชื่อมต่อหรือการแบ่งตัวของเซลล์เนื้อเยื่อสามารถช่วยเพิ่มการแทรกซึมของเซลล์ภูมิคุ้มกันของเนื้องอกเพื่อต่อสู้กับพวกมันจากภายในหรือช่วยลดความสามารถของเซลล์ภูมิคุ้มกันในการโจมตีเนื้อเยื่อระหว่างภาวะภูมิต้านตนเองได้ “การค้นพบของเราจะส่งผลต่อนักวิจัยที่ทำงานเกี่ยวกับเซลล์อพยพในบริบทของร่างกาย” นักชีววิทยาด้านเซลล์อธิบาย

สำหรับการศึกษาของเธอ นักชีวฟิสิกส์เชิงทฤษฎีและเพื่อน Lise Meitner Maria Akhmanova ได้เจาะลึกเข้าไปในโลกแห่งกล้องจุลทรรศน์ ด้วยความช่วยเหลือจากที่ปรึกษาของเธอ Daria Siekhaus เธอได้เรียนรู้ทุกอย่างที่ทำได้เกี่ยวกับแมลงวันผลไม้ที่น่าสนใจและมีประโยชน์มาก นักเรียนสามคนจากโรงเรียนมัธยม Klosterneuburg ก็เป็นส่วนหนึ่งของทีมเช่นกัน ระหว่างการทัศนศึกษาที่ห้องปฏิบัติการของสถาบัน พวกเขาค้นพบความกระตือรือร้นในการวิจัย ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงช่วย Akhmanova ในการข้ามและระบุแมลงวันผลไม้ และแม้กระทั่งเขียนอัลกอริทึมเพื่อเร่งการวิเคราะห์ภาพ “ความสำเร็จของโครงการวิจัยนี้เกิดขึ้นได้จากกองกำลังร่วมของนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากและความช่วยเหลือมหาศาลจากนักเรียนมัธยมปลายที่มีแรงบันดาลใจสามคน!” อัคมาโนวากล่าว

แหล่งที่มา:

สถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีออสเตรีย

การอ้างอิงวารสาร:

อัคมาโนวา, ม., และคณะ (2022) การแบ่งเซลล์ในเนื้อเยื่อทำให้เกิดการแทรกซึมของมาโครฟาจ ศาสตร์. doi.org/10.1126/science.abj0425.

.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*