Egy új tanulmány bemutatta, hogyan görbülnek a sejtmembránok, hogy létrehozzák azokat a "szájakat", amelyek lehetővé teszik a sejtek számára, hogy elfogyasszák az őket körülvevő anyagokat.
"Ahogyan az étkezési szokásaink alapvetően befolyásolnak számos dolgot a testünkben, úgy a sejtek "evésének" módja is fontos a sejtek egészsége szempontjából" - mondta Comert Kural, az Ohio Állami Egyetem fizika docense, a tanulmány vezető szerzője. "És a tudósok mostanáig nem értették, hogy ez hogyan történik".
A múlt hónapban a Developmental Cell című folyóiratban megjelent tanulmány megállapította, hogy a sejtek közötti gépezet egy erősen ívelt kosárszerű struktúrává áll össze, amely végül zárt cellává nő. A tudósok korábban úgy vélték, hogy ez a szerkezet lapos rácsként kezdődik.
Az extracelluláris vezikulák biogenezise során a sejten belül a plazmamembrán alatt elhelyezkedő kortikális kéreg degradálódik azokon a helyeken, ahol kifelé boltosuló membrán vezikula lefűződés történik. Ezt megelőzi számos fehérjének az adott membránterületre történő toborzódása, majd a vezikula kiboltosul, különböző citoplazmatikus komponensek kerülnek bele, végül lefűződik és záródik a plazmamembrán.
A membrán görbülete fontos, mondta Kural - ez szabályozza azoknak a "zsebeknek" a kialakulását, amelyek az anyagokat a sejtbe befelé és a sejtből kifelé szállítják.
A "zsebek" befogják a sejt körüli anyagokat, az extracelluláris anyagok körül alakulnak ki, mielőtt vezikulákká - egy vörösvértest méretének egy milliomodrészével kisebb zsákokká - alakulnak. A vezikulák a sejt egészsége szempontjából fontos dolgokat - például fehérjéket - szállítanak a sejtbe. Így viszont a sejteket megfertőző kórokozók is eltéríthetik őket.
Ám az a kérdés, hogy hogyan alakulnak ki ezek a zsebek a korábban laposnak hitt membránokból, közel 40 évig megakasztotta a kutatókat.
"Ez egy ellentmondás volt a sejtkutatásban" - mondta Kural. "Most viszont képesek voltunk szuperfelbontású fluoreszcens képalkotást használni, hogy ténylegesen megfigyeljük, hogyan alakulnak ki ezek a zsebek az élő sejtekben, így választ tudtunk adni arra a kérdésre, hogyan jönnek létre.
"Egyszerűen fogalmazva, a korábbi tanulmányokkal ellentétben, nagy felbontású filmeket készítettünk a sejtekről, ahelyett, hogy pillanatfelvételeket készítettünk volna" - mondta Kural.
"Kísérleteinkből kiderült, hogy a fehérjeszerkezetek már akkor elkezdik deformálni az alatta lévő membránt, amikor a vezikulaképződés helyére szerveződnek."
Ez ellentétben áll a korábbi hipotézisekkel, amelyek szerint a sejt fehérjeszerkezeteinek energiaigényes átrendeződésen kellett keresztülmenniük ahhoz, hogy a membrán meggörbüljön, mondta Kural.
Az élő szervezetek számára kulcsfontosságú szerepet játszik, ahogyan a sejtek a vezikulákat fogyasztják és kiürítik. A folyamat segít a rossz koleszterin kiürítésében a vérből; emellett idegi jeleket is továbbít. A folyamatról ismert, hogy számos betegségben, köztük a rákban és az Alzheimer-kórban meghibásodik.
"A membránhoz kötött vezikulumok eredetének és dinamikájának megértése fontos - ezeket felhasználhatjuk gyógyszerek gyógyászati célú szállítására, ugyanakkor a kórokozók, például vírusok eltéríthetik őket, hogy bejussanak a sejtekbe és megfertőzzék azokat" - mondta Kural. "Eredményeink nemcsak az élet alapjainak megértése szempontjából fontosak, hanem a jobb terápiás stratégiák kifejlesztése szempontjából is".
