GPS komórek macierzystych

Komórki macierzyste są odpowiedzialne za stworzenie wszystkich rodzajów komórek i tkanek podczas rozwoju organizmu. We wcześniejszych badaniach wykazano, że w różnych miejscach układu nerwowego komórki macierzyste różnicują w różnego rodzaju komórki nerwowe oraz, że prawdopodobnie genami odpowiedzialnymi za ten proces są tzw. geny Hox czyli geny homeotyczne umożliwiające wyznaczenie "topografii" rozwijającego się zarodka. Geny te kodują czynniki transkrypcyjne, a ich ekspresja nadaje każdej części ciała unikalne współrzędne - podobnie jak GPS.

Dotychczas nie było jasne skąd komórki macierzyste wiedzą gdzie się znajdują, jak odczytują "współrzędne" położenia w ciele zarodka i jak wykorzystują te informacje do stworzenia konkretnego rodzaju komórek nerwowych.

Chcąc odpowiedzieć na te pytania professor Stefan Thor razem ze swoimi doktorantami Danielem Karlssonem i Magnuems Baumgardtem badali komórki macierzyste układu nerwowego muszki owocowej (łac. Drosophila melanogaster).

Komórki te są u much obecne we wszystkich segmentach układu nerwowego, ale tylko w odcinku tułowiowym i piersiowym dają początek pewnemu rodzajowi komórek nerwowych. Żeby zbadać dlaczego takie komórki nie powstają w części głowowej i brzusznej naukowcy manipulowali aktywnością genów Hox w zarodku muchy.

Okazało się, że geny Hox w regionie brzusznym hamują podziały komórek macierzystych zanim powstaną te specyficzne komórki nerwowe. Z kolei w części głowowej komórki te powstają, ale są dzięki aktywności genów Hox przekształcane w inny, nieznany rodzaj komórek. Jak wykazują wyniki geny Hox mogą wpływać zarówno na geny kontrolujące podziały, jak również na geny kontrolujące kierunek różnicowania komórek nerwowych.

"Stale szukamy nowych mechanizmów regulacji procesów zachodzących przy udziale komórek macierzystych w układzie nerwowym. Zastosowanie komórek macierzystych w medycynie regeneracyjnej jest bardziej skomplikowane niż nam się wydawało" - podsumowuje Thor.

Źródło: PAP

Foto: www.pwsz.chelm.pl