Rozmowy międzykomórkowe i nowe metody leczenia

Podstawą sprawnego działania w grupie jest dobra komunikacja. Jeśli rozpatrzylibyśmy organizm ludzki jako zespół współdziałających podjednostek-narządów, które składają się z mniejszych podjednostek-komórek, logicznie przyszło by nam na myśl, że dobrostan całego organizmu jest zależny od sprawnego działania wszystkich procesów zachodzących na poziomie komórkowym. Jest to tzw. podejście holistyczne do zagadnienia zdrowia.

Komórki – podobnie jak ludzie – są w ciągłej komunikacji między sobą. Podczas gdy ludzie wymieniają słowa, komórki dostarczają i odbierają wiadomości poprzez wydzielanie białek w określonej ilości i w określonym czasie. Przypomina to rozmowę, w której ważne są nie tylko pojedyncze słowa, ale też kolejność i intonacja, z jaką zostały wypowiedziane. Komunikacja między komórkami jest niezbędna do utrzymania większości funkcji w organizmie i do reakcji na zmianę zewnętrzną np. uraz fizyczny.

Technologia mikroprzepływowa i jej związek z przeszczepem komórek macierzystych

Współcześnie odkryto liczne białka odpowiadające za wiele procesów zachodzących w organizmach żywych. Jednak samo zidentyfikowanie białek nie oddaje złożoności komunikatów międzykomórkowych odpowiadających za zmiany fizjologiczne i patologiczne.

Zespół naukowy z UConn School of Dental Medicine zaprezentował nową technologię mikroprzepływową, która rejestruje w czasie rzeczywistym „rozmowy komórkowe”, czyli ilość i rodzaj białek wydzielanych do przestrzeni międzykomórkowej i zmianę tych parametrów w czasie.

W badaniu, które zostało sfinansowane przez American Heart Association i National Cancer Institute, naukowcy Kshitiz i Suhail z UConn oraz Levchenko z Yale przyjrzeli się komórkom macierzystym ze szpiku kostnego. W medycynie mają one zastosowanie m.in. w leczeniu zawału i choroby niedokrwiennej serca. Dzięki wszczepieniu komórek macierzystych w miejsce urazu, można w pełni zregenerować obumarłe tkanki. Jest to obecnie jedna z najbardziej zaawansowanych metod leczenia mięśnia sercowego.

Korzystając z nowego urządzenia, badacze zarejestrowali białka wydzielane przez pracujące komórki macierzyste na różnych etapach regeneracji tkanek serca. Informacje te wykorzystano do skomponowania metodą modelowania komputerowego, swoistych mieszanin białkowych, które dokładnie odpowiadały tym, produkowanym przez badane komórki.

Okazało się, że skomponowane mieszaniny białek na tyle dobrze odzwierciedlają oryginały, że w obserwowanym procesie regeneracji mięśnia sercowego, pozwalają pominąć sam fakt istnienia komórki macierzystej, a skupić się jedynie na produkowanych przez nią białkach. Tym samym opublikowano przełomowe odkrycie – możliwość wspomagania regeneracji uszkodzonego mięśnia sercowego bez użycia komórek macierzystych. Ma to duże znaczenie, gdyż z przeszczepem komórek macierzystych wiążą się liczne powikłania.

Wpływ na funkcjonowanie naszego organizmu

Dzięki nowej metodzie analizy i powielania szlaków komunikacji międzykomórkowej, można modulować dowolne procesy zachodzące na poziomie komórkowym, a tym samym wpływać na dowolne procesy zachodzące w organizmie jako całości. Rozwój nowych technologii komputerowych pozwala na coraz bliższe poznanie zależności między stanem fizjologicznym pojedynczej komórki a stanem całego organizmu. Cały czas nieodgadnioną tajemnicą pozostaje mechanizm wpływu wszechświata na tak małą jednostkę, jaką jest komórka.

Materiał nie stanowi i nie zastąpi porady lekarskiej.