Kuidas teie immuunsüsteem kasutab haiguste ennetamiseks kaost
Uued uuringud ilmuvad ajakirjas Looduskommunikatsioon, paljastab uue mehhanismi, mis mängib raku funktsiooni. Valgu kontsentratsiooni kaootiline kõikumine aitab hoida meie immuunsüsteemi erksana ja funktsionaalsena, ennetades kroonilisi haigusi, nagu vähk ja diabeet.
Kaasaegsed uuringud on paljastanud paljud vähiga mängivad vigased mehhanismid, kuid teadusel on veel palju avastamist.
Rakutasandil pöörlevad mõned neist mehhanismidest selle ümber, mida meditsiinieksperdid nimetavad signaaliradadeks. Rakkude signaalirajad reguleerivad rakkude kasvu, ellujäämist ja paljunemist.
Vähi korral on mõned signaalvalgud hüperaktiivsed, mis viib kasvajarakkude kasvu ja paljunemiseni, samas kui teised - mis tavaliselt toimiksid kasvaja supressoritena - ei tööta korralikult.
Rakkudes mängiva dünaamika mõistmine on seetõttu vähi ja paljude teiste krooniliste haiguste ennetamisel ja ületamisel võtmetähtsusega.
Uued uuringud võivad selles osas uue aluse murdnud, kuna kolm teadlast on avastanud uue rakuregulatsiooni mehhanismi: kaose.
Doktorant Mathias Heltberg ja professor Mogens Høgh Jensen - mõlemad Taanis Kopenhaageni ülikooli Niels Bohri instituudist koos Sandeep Krishnaga Indiast Bangalore'is asuvast riiklikust bioteaduste keskusest asusid uurima, kuidas konkreetne valk geeni stimuleerib. aktiivsus.
Teadlased leidsid, et vastus on kaootilisel dünaamikal. Nende uuritud valk on tuumafaktor-KB (NF-kB).
NF-kB on võti, et hoida keha immuunsüsteemi erksana ja funktsionaalsena. Seega võivad leiud aidata vähist eemal hoida: diabeet ja Alzheimeri tõbi võivad olla ka sihtmärgid, kui teadlased mõistavad paremini keha loomulikku kaitsevõimet.
Kaos on immuunvastuse jaoks hädavajalik
NF-kB on transkriptsioonifaktor, mis on kriitiline nii "kaasasündinud kui ka adaptiivsete immuunfunktsioonide" jaoks ning vahendab ka põletikulisi reaktsioone. Seetõttu on selle tase kehas ajas kõikuv, mõjutades geenide ja rakkude tööd.
Hiljutised uuringud on näidanud, et NF-kB signaalimine mängib vähi puhul ka otsustavat rolli, pakkudes seost vähi arengu ja põletiku vahel.
Praeguses uuringus näitasid prof Jensen ja tema kolleegid matemaatilisi arvutusi ja laborikatseid, et NF-kB kontsentratsioonide kaootilised tõusud ja mõõnad aktiveerivad geenid, mis muidu vaikiksid.
Uuring näitas, et NF-kB valk peab olema kaootilises olekus, et aktiveerida õiged geenid, mis võimaldavad optimaalset immuunvastust.
Siiani uskusid teadlased, et kõik elusorganismid vältisid kaootilist dünaamikat. Kuid uus uuring seab selle veendumuse kahtluse alla, kuna teadlased näitavad, et valgu kontsentratsiooni kaootiline kõikumine on võtmegeenide aktiveerimiseks kriitilise tähtsusega.
"Kaos on matemaatiliselt hästi määratletud dünaamika, mida on näiteks varem kasutatud selgitamaks suuri muutusi ilmastiku süsteemides," selgitab prof Jensen.
„Kõrgema järgu elusolendeid iseloomustava tohutu keerukuse tõttu on ilmne, et erinevat tüüpi süsteemides toimub kaootiline dünaamika. Kuid see, kuidas kaos mängib elusrakkudes otsustavat rolli, on täiesti uus, ”lisab teadlane.
Mõju diabeedile, vähile, Alzheimeri tõvele
Teadlased märgivad ka järelduste terapeutilisi tagajärgi. Uued ravimid võivad uuringu kaasautori Heltbergi sõnul tagada proteiini nõuetekohase funktsioneerimise.
"Teraapiad võivad hõlmata ka rakkude väljavõtmist ja testimist kehast, et hinnata, kas rakud on õiges seisundis õigete kiikumiste jaoks," jätkab Heltberg.
"Kui neid pole, võib olla võimalik ennustada ja avastada haigusi enne nende tekkimist."
Prof. Jensen nõustub:
"Tulemused võivad tohutult mõjutada meie arusaama sellest, kuidas immuunsüsteem toimib ja kuidas vältida kõige tõsisemate haiguste, sealhulgas diabeedi, vähi ja Alzheimeri tõve esinemist."
Prof Mogens Høgh Jensen
