Élet és Tudomány, 2007. január-június (62. évfolyam, 1-24. szám)

2007-01-05 / 1. szám

Megújított szívek ! Némely halak és kétéltűek ren­delkeznek azzal az irigylésre mél­tó képességgel, hogy elveszett uszonyaikat, illetve lábaikat képesek pótolni, újranöveszteni. Bizonyos gő­téknél pedig azt is megfigyelték, hogy tökéletesen regenerálni tudják sérült szívüket. szív tökéletes megújítása mögött, és ennek során felfedezték az új szív­sejtek bámulatra méltó alkalmazko­dó- és változóképességét. Az emlő­sök — s köztük az ember — testi sejt­jei nem rendelkeznek hasonló ké­pességekkel, a kutatók azonban re­mélik, hogy a folyamat mögött álló sejtmechanizmusok megfejtése se­gíthet olyan új sejtterápiák kidolgo­zásában, amelyek segítségével ered­ményesebben gyógyíthatók/hely­­reállíthatók az emberi szövetek. Mint arról a kutatók a Journal of Cell Science-ben beszámoltak, a Tho­mas Braun vezette csoport kísérletei­nek tárgya az Észak-Amerika keleti felében honos vörös­ pettyes gőte (Notophthalmus viridescens) volt, amely szemmel láthatóan otthono­san érezte magát az intézet akváriu­maiban is. Erről a kis kétéltűről már régóta tudják, hogy tökéletesen helyre tudja állítani elhalt szívszöve­teit és a szív egészséges működését. Mint azt a kutatóknak most sike­rült megállapítani, e képesség kul­csa magukban a szívizomsejtekben rejlik. Amikor egy gőte szívét vala­milyen károsodás éri, sejtjei elve­szítik eredeti jellegzetes tulajdonsá­gaikat, azaz képesek dedifferenciá­­lódni. A kutatók kimutatták, hogy e folyamatban a szívizomsejtek jel­legzetes fehérjéi — a miozin nehéz lánc és a troponinok — erősen alul­­szabályozottá válnak. Ezzel párhu­zamosan, a sejtek erőteljes osztó­dásba kezdenek, hogy felépítsék az új szívizomszövetet. Mintegy két hétbe telik, amíg a gőte teljesen helyreállítja a szív egészséges mű­ködését. A megfigyelések szerint ennyi idő múltán a szívizom jelleg­zetes fehérjéinek a kifejeződése is­mét teljes, azaz a sejtek újradiffe­­renciálódása (redifferenciálódás) be­fejeződött, és visszanyerték jelleg­zetes tulajdonságaikat. A kutatók ezután elkülönítették és kultúrában tenyésztették tovább a szívizomsejteket. Legtöbbjükben Bra­unnak és munkatársainak sikerült ki­mutatni a Phospho-H3 fehérje je­lenlétét, amely a sejtciklus G2 fázisá­nak fontos jelzője, és arra mutat, hogy az új szívizomsejtek kialakulása őssejtek bevonása nélkül ment vég­be. Az is egyértelműen kimutatható volt, hogy a szív regenerációja so­rán nem keletkezett blasztéma, azaz olyan, a sérülések gyógyulásakor kép­ződő szövet, amelynek sejtjei az ős­sejtekhez hasonló plaszticitással ren­delkeznek, azaz képesek differenciá­lódásra. Braun szerint ennek az lehet a magyarázata, hogy a szívben vi­szonylag kevés fajta sejt van. Az elveszett végtagok pótlása más módon történik, mint a szív rege­nerációja. Ilyenkor valóban kiala­kul blasztéma, amelynek sejtjei az őssejtekhez hasonlóan képesek kü­lönböző típusú sejtekké fejlődni. A Bad Nauheim-i sejtbiológusok el­különített szívsejteket juttattak egy gőte amputáció után újra növeke­désnek indult lábába: ebben a kör­nyezetben a sejtek elkezdtek de­­differenciálódni, ahhoz hasonlóan, ahogy a sérült szív esetében. Ez azonban nem következett be ak­kor, ha ép végtagba juttatták őket, ahol nem történt újranövekedés. A kutatók az újranövekedő végtagba juttatott szívsejtekben is kimutatták a jellegzetes fehérjék gyors leépülé­sét. „Mindezek alapján azt gyanítjuk, hogy a dedifferenciálódást megindító jel­zés a sérült területen gyógyulásnak in­dult szövettől érkezik, azaz a sejtek kommunikálnak egymással” — magya­rázta Braun. E jeleket például kü­lönféle enzimek szállíthatják. Kimu­tatták, hogy egy ilyen jellegű enzim — a fokális adhéziós kináz —, amely a sejtek közti jelek átvitelében szere­pet játszik, valóban foszforilálódik az átültetett sejtekben, azaz aktivi­zálódik. A Bad Nauheim-i kutatók remé­lik, hogy a gőtében lezajló regene­rációs folyamatok jobb megértése segíthet az emberi szövetek sérülé­seinek hatékonyabb gyógyításában, esetleg a szívbetegek elhalt szívizom­sejtjeinek pótlásában is. Forrás: www.mpg.de/english/illustrationsDocu­­mentation/documentation/pressReleases/2006/ pressRelease200612052/index.html MAX PLANCK SOCIETY A Bad Nauheim-i Max Planck Szív- és Tüdőkutató Intézet kutatói most azt próbálták kideríteni, mi­lyen sejtmechanizmusok állnak a Notophthalmus viridescens, a vörös-pettyes gőte KÉPEK: MAX PIANCK INSTITUTE FOR HEART AND LUNG RESEARCH Balra: két hét után egy gőte újranövekvő lábába ültetett szívizomsejtekben a vázizomzat sejtjeire jellemző fehérjék (zöld) képződtek. A sejteket előzőleg vörösre színezték, így a két egymást átfedő festékréteg narancs színűnek látszik. Jobbra: már két nappal a beültetés után a szívizomra jel­lemző troponin T marker eltűnt a vörösre színezett sejtekből. (A betétképen a sejtek egy a szívben maradt halmaza, amely zöld a bennük képződő troponintól.) Élet és Tudomány ■ 2007/1 ■ 3 o bit N in * O2 Ul

Next