Tajemnica migracji komórek w organizmie

Ludzkie ciało jest dynamicznym układem, złożonym z miliardów komórek, które zapewniają jego prawidłowe funkcjonowanie. Wiele z tych komórek migruje, aby spełnić swoje funkcje. Czerwone krwinki są bez wątpienia mistrzami w tej dziedzinie. Odbywają one długie podróże po organizmie, aby zaopatrzyć różne organy w tlen i substancje odżywcze.

Migracja komórek jest zjawiskiem fundamentalnym i odpowiada za podstawowe funkcje organizmu, takie jak wzrost tkanek i narządów w czasie rozwoju embrionalnego, przemieszczenie się białych krwinek do zainfekowanych obszarów i gojenie się uszkodzonych tkanek. Bierze ona również udział w procesach patologicznych, takich jak przemieszczenie się komórek nowotworowych do innych organów i tworzenie przerzutów.
   
W jaki sposób porusza się komórka? To zagadnienie szczególnie interesuje naukowców, którzy chcieliby lepiej zrozumieć funkcjonowanie ludzkiego ciała i znaleźć skuteczną obronę przeciwko rozprzestrzenieniu się komórek nowotworowych w organizmie.

Dotychczasowe badania wykazały, że ważną rolę w tym procesie pełni kurczliwe białko o nazwie aktyna. Komórki tworzą lampelipodia, czyli wystające struktury, zbudowane z włókien aktyny, które łączą się z podłożem, a następnie kurczą się i rozciągają, powodując ruch komórek.
   
Naukowcy z University of Pennsylvania uważają jednak, że również inne czynniki mają wpływ na ten proces.

- Błona plazmatyczna nie jest elastyczna, trudno więc sobie wyobrazić, że aktyna jest w stanie samodzielnie zmienić kształt komórki - wyjaśnia kierujący zespołem badawczym Wei Guo.

Wyniki prac, opublikowane w Developmental cell, potwierdziły tę hipotezę i wykazały zasadniczą rolę innej proteiny w procesie migracji komórek.
   
Naukowcy udowodnili, że białko Exo70 bierze udział w stymulacji włókien aktyny podczas powstawania pęcherzyków w drodze egzocytozy. Za pomocą mikroskopii elektronowej badacze wykazali, że obecność Exo70 indukuje formowanie się małych wypustek na powierzchni błony, które następnie wypełniają się aktyną.

Aby potwierdzić tę hipotezę naukowcy zmutowali białko Exo70, tak aby nie mogło tworzyć wypustek na błonie plazmatycznej. Wówczas komórki nie były zdolne do prawidłowego przemieszczania się.
   
- Nazwaliśmy to zjawisko "pustą rękawicą" - wyjaśnia Wei Guo. - Exo70 jest rękawicą, a aktyna palcami tej rękawiczki, które formują się i pomagają komórce poruszać się.
   
Przeprowadzone badania udowodniły kluczową rolę białka Exo70 w procesie migracji komórek. Mogą one posłużyć jako punkt wyjścia do lepszego zrozumienia zjawiska rozprzestrzeniania się komórek nowotworowych w organizmie.