نوآوران آنلاین- با ورزش منظم، برخی از سلول های بنیادی عضله به سلول های عضلانی جدید تبدیل می شوند.

وقتی عضله آسیب دیده شروع به بهبود می کند نیز همین اتفاق رخ می دهد. در عین حال، سلول های بنیادی عضله باید سلول های بنیادی بیشتری تولید کنند یعنی خودشان را تجدید کنند. زیرا در غیر این صورت ذخیره آن ها خیلی سریع تخلیه می شود. این مستلزم آن است که سلول های درگیر در رشد عضلات با یک دیگر ارتباط برقرار کنند.

دو سال پیش، تیمی از محققان به سرپرستی پروفسور "کارمن بیرچمایر" رئیس آزمایشگاه زیست شناسی رشد نشان داد که سلول های بنیادی به سلول های عضلانی با کمک دو پروتئین Hes1 و MyoD تنظیم می شوند که در سلول های اجدادی به صورت نوسانی تولید می شوند یعنی نوسانات دوره ای تعداد سلول های تولید شده وجود دارد.

هر دو پروتئین در مسیر سیگنالینگ ناچ درگیر هستند، مکانیسم گسترده ای که سلول ها به محرک های خارجی پاسخ می دهند و با سلول های دیگر ارتباط برقرار می کنند. مسیر سیگنالینگ به نام گیرنده آن "Notch" نامگذاری شده است که لیگاند"Delta" ، پروتئین سطح سلول روی آن قفل می شود.

در مطالعه فعلی ما شواهد واضحی ارائه کرده ایم که نوسان در بافت عضلانی فقط برخی از پدیده های عجیب سلول های درگیر نیست، بلکه این نوسانات موزون در بیان ژن در واقع برای تبدیل سلول های بنیادی به سلول های عضلانی به صورت متعادل و کنترل شده بسیار مهم است.

همراه با محققانی از ژاپن و فرانسه "بیرچمایر" و چهار دانشمند دیگر در MDC همچنین نقش مهمی را در پروتئین سوم کشف کردند که همراه با Hes1 و MyoD یک شبکه پویا در سلول ها را تشکیل می دهد. این پروتئین لیگاند Notch Delta-like1 یا به اختصار Dll1  است.

"بیرچمایر" توضیح می دهد: این ماده در سلول های بنیادی عضله فعال شده به صورت دوره ای با نوسان تولید می شود، دوره نوسان آن دو تا سه ساعت طول می کشد و هر وقت بخشی از سلول های بنیادی بیانگر Dll1 بیشتری باشد، مقدار سلول های دیگر این سیگنالینگ ریتمیک تعیین می کند که آیا یک سلول بنیادی به یک سلول بنیادی جدید تبدیل می شود یا به سلول عضلانی تبدیل می شود.

محققان با کمک موشهای اصلاح شده ژنی مهمترین شواهدی را به دست آوردند که نشان می دهد نوسانات Dll1 نقش مهمی در تنظیم تبدیل سلول های بنیادی به سلول های عضلانی دارد.

"بیرچمایر" توضیح می دهد: در این حیوانات، جهش خاصی در ژن Dll1 باعث می شود که تولید پروتئین با تأخیر زمانی چند دقیقه ای اتفاق بیفتد. این امر باعث ایجاد اختلال در تولید نوسانات Dll1 در جوامع سلولی می شود ، اما میزان کلی لیگاند را تغییر نمی دهد.

"ژانگ" گزارش داد که بخش بزرگی از آزمایشات را انجام داد: با این وجود، جهش عواقب شدیدی بر سلول های بنیادی ایجاد می کند و آن ها را به تمایز زودرس به سلول های عضلانی و فیبرها سوق می دهد. در نتیجه او می گوید: سلول های بنیادی بسیار سریع تخلیه می شوند که منجر به ایجاد عضله آسیب دیده در پای عقب موش ها می شود و از نظر احیا ضعیف عمل می کند و کوچکتر از اندازه قبلی است.

وی می گوید: کاملاً واضح است که این حداقل تغییر ژنتیکی باعث می شود ارتباط موفقیت آمیز به صورت نوسان بین سلول های بنیادی به هم بخورد. این دانش می تواند منجر به درمان های بهتری برای بیماری های عضلانی شود. فقط وقتی Dll1 به روشی نوسانی به گیرنده ناچ متصل می شود و بنابراین به صورت دوره ای آبشار سیگنالینگ را در سلول های بنیادی آغاز می کند، تعادل خوبی بین خود تجدید و تمایز در سلول ها وجود دارد.

پنج شنبه ۴ مارس ۲۰۲۱           

(برابر با ۱۴ اسفند ۱۳۹۹)