Cercetătorii de la Universitatea Kyushu au descoperit un rol major al Calciului în eliminarea celulelor moarte din țesuturile protective ale corpului nostru, îmbunătățind semnificativ înțelegerea noastră despre modul în care menținem o barieră sănătoasă împotriva infecțiilor.
Un studiu recent, publicat în revista Current Biology, arată că nivelurile de ioni de Calciu sunt esențiale pentru curățarea celulelor apoptotice—cele care sunt moarte sau pe cale de a muri—din țesuturile epiteliale.
Aceste țesuturi acoperă atât suprafețele exterioare, cât și cele interioare ale corpului nostru. Folosind tehnici avansate de imagistică și culturi de țesut epitelial modificate genetic, echipa de cercetare a demonstrat procesul vital prin care celulele învecinate colaborează pentru a elimina rapid celulele moarte, păstrând astfel integritatea barierelor protective ale corpului nostru.
Bariere vitale
Celulele epiteliale servesc drept straturi protective esențiale, acoperind pielea și organele interne. Atunci când aceste celule suferă apoptoză, celulele din jur intră în acțiune, expulzând celulele moarte pentru a preveni infecțiile sau inflamațiile potențiale. Acest mecanism recent descoperit, condus de Calciu, ajută la clarificarea proceselor implicate în menținerea țesuturilor epiteliale sănătoase, care au rămas în mare parte neclare până acum.
Studiul a fost condus de profesorul Junichi Ikenouchi, împreună cu dr. Kenji Matsuzawa și primul autor, Yuma Cho, de la Universitatea Kyushu, cu contribuții din partea colaboratorilor de la Universitatea din Tokyo și Universitatea de Științe ale Sănătății din Hokkaido.
Calciul, mediator în procesul de eliminare a celulelor apoptotice - FOTO: Freepik
CaRE, mecanismul de răspuns la Calciu
Pentru a investiga acest mecanism, cercetătorii au indus apoptaza în celulele epiteliale individuale folosind un laser focalizat și au monitorizat reacțiile celulelor din jur.
Au utilizat sonde de ioni de Calciu numite GCaMP6, care le-au permis să vizualizeze modificările în timp real ale Calciului în celulele vecine. Au observat o creștere semnificativă a nivelurilor de Calciu în celulele adiacente celei moarte, în special în regiunile membranei care interacționează cu celula apoptotică. Acest fenomen a fost denumit "răspunsul de Calciu în efectoarele extruziunii apicale (CaRE)".
Receptorii IP3 și desmozomio, rol în eliminarea celulelor
Studiul a explorat în continuare rolul receptorilor IP3—proteine care reglează nivelurile de ioni de Calciu. Inhibarea acestor receptori sau eliminarea genelor asociate a oprit complet expulzarea celulelor apoptotice. Microscopia electronică avansată a relevat că un subset specific de receptori IP3, în special cei localizați în apropierea desmozomilor, joacă un rol crucial în mecanismul CaRE.
Desmozomii acționează ca legături puternice între celule, asemănătoare cu butoanele care le mențin împreună, și sunt vitali în țesuturi precum pielea și căptușelile organelor. Cercetătorii au descoperit că activarea receptorilor IP3 în apropierea desmozomilor declanșează contracția unui grup de proteine numit complex actomiozinic, care permite modificarea formei celulelor și facilitează eliminarea celulelor apoptotice.
Vezi și: Canalele de clorură, noua țintă în tratarea glioblastomului. Blochează proliferarea tumorilor
"Studiul nostru aduce în lumină un nou rol al receptorilor IP3 în desmozomi, care anterior erau considerați implicați doar în conexiuni mecanice între celulele epiteliale", arată profesorul Ikenouchi, potrivit SciTechDaily.
Deși acest studiu a fost realizat pe celule cultivate, cercetătorii subliniază necesitatea unor analize suplimentare pentru a determina dacă mecanismul CaRE funcționează similar în organismele vii și dacă variază între diferitele țesuturi ale organelor.
Informațiile obținute din acest studiu ar putea deschide calea pentru noi tratamente pentru boli legate de disfuncția barierei epiteliale, cum ar fi dermatita atopică și boala inflamatorie intestinală.
"Constatările noastre oferă perspective valoroase pentru înțelegerea bolilor cauzate de disfuncția barierei epiteliale și pot contribui la dezvoltarea de noi măsuri preventive și tratamente pentru inflamațiile cronice", încheie profesorul Ikenouchi.
Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCMedical și pe Google News
Te-a ajutat acest articol?
Urmărește pagina de Facebook DCMedical și pagina de Instagram DCMedical Doza de Sănătate și accesează mai mult conținut util pentru sănătatea ta, prevenția și tratarea bolilor, măsuri de prim ajutor și sfaturi utile de la medici și pacienți.
