Naujame su pelėmis atliktame tyrime mokslininkai išsiaiškino, kaip organizmas reaguoja į ląstelių pažeidimus. Šie procesai svarbūs tiek senėjimui, tiek vėžio vystymuisi, teigia Jungtinėje Karalystėje įsikūrusio Anglia Ruskin universiteto profesorius Justinas Stebbingas.
Senstant ląstelių pažeidimai pamažu kaupiasi, silpnina jų veiklą ir trikdo įprastus biologinius procesus.
Tai svarbu, nes vėžys gali išsivystyti, kai pažeistos ląstelės nėra tinkamai pašalinamos ar jų veikla sutrinka – jos ima nekontroliuojamai daugintis ir formuoti navikus.
Vieną dieną kava sveika, kitą – ne: kodėl mokslo naujienos sau prieštarauja
Mokslinis tyrimas atskleidė netikėtą ryšį tarp plaukų pigmento nykimo ir mechanizmų, galinčių apsaugoti organizmą nuo pavojingų piktybinių navikų.
Kodėl žyla plaukai?
Svarbiausias vaidmuo šiame procese tenka melanocitų kamieninėms ląstelėms. Jos glūdi plaukų folikuluose ir yra savotiškas melanocitų – pigmentą gaminančių ląstelių, lemiančių plaukų ir odos spalvą – rezervas.
Įprastomis sąlygomis melanocitų kamieninės ląstelės nuolat atkuria pigmentą gaminančių ląstelių atsargas. Šis procesas vyksta ciklais, kurių metu ląstelės tai suaktyvėja, tai pereina į ramybės būseną, o vėliau vėl atsinaujina.
Susiję straipsniai
Šie ciklai susiję su natūraliu plaukų augimu ir slinkimu. Dėl jų didžiąją gyvenimo dalį išsaugoma įprasta plaukų spalva.
Tačiau kasdien mūsų ląstelių DNR – genetinę informaciją sauganti medžiaga – patiria įvairių pažeidimų. Juos gali sukelti ultravioletinė spinduliuotė, cheminės medžiagos ir net pačiose ląstelėse vykstantys medžiagų apykaitos procesai.
Tokie pažeidimai prisideda prie senėjimo ir didina įvairių vėžio formų riziką.
Naujasis tyrimas padeda geriau suprasti, kas nutinka, kai plaukų folikuluose esančių melanocitų kamieninių ląstelių DNR pažeidžiama. Mokslininkai ypatingą dėmesį skyrė situacijoms, kai nutrūksta abi DNR grandinės.
Paaiškėjo, kad patyrusios tokius pažeidimus melanocitų kamieninės ląstelės gali pradėti procesą, vadinamą senodiferenciacija.
Jo metu kamieninės ląstelės negrįžtamai subręsta ir virsta pigmentą gaminančiomis ląstelėmis. Taip jos pasitraukia iš kamieninių ląstelių rezervo, o šiam pamažu senkant plaukai ima žilti.
Šį apsauginį procesą griežtai reguliuoja ląstelių tarpusavio signalų perdavimo mechanizmai.
Pažeistoms ląstelėms pasitraukus iš kamieninių ląstelių rezervo, sumažėja tikimybė, kad jame kaupsis genetinės mutacijos, kurios ateityje galėtų paskatinti vėžio vystymąsi.
Kitaip tariant, žilimas gali būti savotiška organizmo apsaugos kaina. Praradęs dalį pigmentą gaminančių ląstelių, organizmas kartu sumažina pavojų, kad pažeistos ląstelės taps piktybinės.
Netikėtas ryšys su melanoma
Vis dėlto mokslininkai nustatė, kad ne visi DNR pažeidimai sukelia tokią apsauginę reakciją.
Eksperimentų metu pelių melanocitų kamieninės ląstelės buvo veikiamos stipriomis vėžį sukeliančiomis cheminėmis medžiagomis ir ultravioletine spinduliuote.
Paaiškėjo, kad tokiomis sąlygomis ląstelės gali apskritai išvengti senodiferenciacijos.
Užuot negrįžtamai subrendusios ir pasitraukusios iš kamieninių ląstelių rezervo, pažeistos ląstelės toliau atsinaujino ir dalijosi.
Tai vyko nepaisant jų DNR pažeidimų. Tokios sąlygos gali sudaryti palankią terpę melanomai išsivystyti.
Tyrimas rodo, kad melanocitų kamieninių ląstelių likimas priklauso ne tik nuo patirto pažeidimo pobūdžio, bet ir nuo jų aplinkoje veikiančių molekulinių signalų.
Tam tikri DNR pažeidimai paskatina apsauginį procesą, dėl kurio pažeistos kamieninės ląstelės pasitraukia iš savo rezervo. Būtent su šiuo procesu siejamas plaukų žilimas.
Tačiau kitomis aplinkybėmis, veikiant kancerogenams ir aplinkinių audinių signalams, net ir genetinių pažeidimų turinčios ląstelės gali išlikti bei toliau daugintis.
Tuomet gali pradėti vystytis melanoma.
Mokslininkai šį reiškinį apibūdina kaip dvi priešingas ląstelių raidos kryptis. Ta pati kamieninių ląstelių populiacija, priklausomai nuo aplinkybių, gali pasukti visiškai skirtingais keliais.
Vienu atveju pažeistos ląstelės pašalinamos iš kamieninių ląstelių rezervo, o kitu – išlieka ir gali prisidėti prie piktybinio naviko atsiradimo.
Šie rezultatai leidžia kitaip pažvelgti į plaukų žilimą ir melanomą. Tai nebūtinai du visiškai nesusiję reiškiniai. Jie gali atspindėti skirtingas to paties biologinio proceso baigtis, organizmui siekiant išlaikyti pusiausvyrą tarp audinių atsinaujinimo ir apsaugos nuo vėžio.
Svarbu pabrėžti, kad patys žili plaukai nuo vėžio neapsaugo. Žilimas gali būti tik šalutinis apsauginio proceso, kurio metu organizmas atsikrato potencialiai pavojingų ląstelių, požymis.
Jeigu šie apsauginiai mechanizmai sutrinka arba jų veikimą pakeičia kancerogenai, piktybinių navikų atsiradimo rizika gali padidėti.
Ar tai galioja ir žmonėms?
Nors tyrimo rezultatai intriguoja, mokslininkai pabrėžia svarbų apribojimą: eksperimentai atlikti su pelėmis.
Todėl kol kas negalima tvirtinti, kad žmogaus melanocitų kamieninės ląstelės į DNR pažeidimus reaguoja lygiai taip pat.
Vis dėlto šie atradimai atveria naujų galimybių vėžio ir senėjimo procesų tyrimams.
Jeigu mokslininkams pavyktų geriau suprasti, kokie signalai paskatina pažeistas kamienines ląsteles negrįžtamai subręsti, o kokie leidžia joms toliau daugintis, ateityje šias žinias būtų galima pritaikyti kuriant naujus gydymo ar vėžio prevencijos metodus.
Tokie metodai galėtų sustiprinti natūralius organizmo apsaugos mechanizmus ir padėti sumažinti vėžio riziką vyresniame amžiuje.
Tyrimo rezultatai gali būti svarbūs ir aiškinantis, kodėl kai kurie žmonės suserga melanoma, nors neturi akivaizdžių šios ligos rizikos veiksnių.
Be to, jie gali padėti suprasti, kodėl vyresniame amžiuje vėžiniai susirgimai ir audinių nykimo procesai neretai pasireiškia kartu.
Parengta pagal „The Conversation“ inf.