Vücudumuzdaki hücre döngüsü inanılmaz derecede yoğundur; her gün milyarlarca hücre ölür ve yenileriyle değiştirilir. Bu sürekli biyolojik yenilenmenin sorunsuz işlemesi, genel sağlığımızı sürdürmek için hayati önem taşır.
Araştırmacılar, hücrelerin ölüm sırasında geride bıraktığı ve bağışıklık sisteminin atıkları temizlemesine rehberlik eden yeni bir 'ölümün ayak izi' keşfettiler.
Ancak, virüslerin bu süreci kendi yayılımları için istismar edebileceği de ortaya çıktı.
Avustralya'daki La Trobe Üniversitesi'nden bir ekip tarafından yürütülen ve Nature Communications'da yayımlanan çalışma, programlanmış hücre ölümü ve yenilenmenin bizi nasıl sağlıklı tuttuğuna dair önemli bilgiler sunuyor.
Bu keşifler ilerleyen zamanlarda, bu ölüm ayak izlerini kullanan ve virüslerin sızmasını engelleyen ilaç tedavilerinin geliştirilmesine olanak sağlayabilir.
Moleküler Bilimler La Trobe Enstitüsü'nden (LIMS) biyokimyacı Ivan Poon, "Milyarlarca hücre, normal döngünün ve hastalık ilerlemesinin bir parçası olarak her gün ölmeye programlanmıştır ve şimdiye kadar, hücre ölümü sırasındaki hücre parçalanma sürecinin rastgele ve oldukça basit olduğuna inanılıyordu" diyor.
Poon devam ediyor: "Bulgularımız bu sürecin karmaşıklığını ortaya koyuyor ve her adımın, ölen hücrenin verimli bir şekilde parçalanmasına ve bağışıklık sistemi tarafından temizlenmesine yardımcı olmak için ne kadar kritik olduğunu vurguluyor."
Apoptosis adı verilen bir süreç, vücutta hücre ölümünü planlamak için sıklıkla kullanılır; artık ihtiyaç duyulmayan, hasarlı veya potansiyel olarak zararlı hücreleri ortadan kaldırır. Yeni çalışma, bu sürece daha yakından odaklandı.
Farklı hücre türleri ölürken analiz etmek için 3D zaman atlamalı görüntüleme kullanan araştırmacılar, apoptosisin geride bıraktığı proteinleri ve bağışıklık sisteminin bunlarla nasıl etkileşime girdiğini belirlediler.
Beklendiği gibi, ölüm kalıntıları arasında, hücrelerin birbirleriyle sinyal vermek için saldığı küçük protein, DNA ve RNA cepleri olan ekstraselüler veziküller (EV'ler) de yer alıyordu.
Bu çalışmada araştırmacılar, daha önce bilinmeyen ve 'ölüm ayak izinden türetilmiş, apoptosis tetiklemeli EV'ler' anlamına gelen F-ApoEV'ler adını verdikleri bir EV türü tespit ettiler.
Bu F-ApoEV'ler, bağışıklık sisteminin ölen hücreleri temizlemek için takip edebileceği bir tür ekmek kırıntısı gibi davranıyor.
LIMS'den baş araştırmacı ve biyokimyacı Stephanie Rutter, "Vücudun ölü hücre parçalarını bırakıp iltihaplanmaya ve Sistemik Lupus Eritematoz gibi otoimmün hastalıklara neden olmasını önlemek için temizlediğini biliyoruz ve F-ApoEV'lerin hücre ölüm bölgesinden kolayca temizlendiğini gördük" diyor.
Rutter ekliyor: "Ancak beklemediğimiz şey, virüslerin de bu süreci nasıl kendi avantajlarına kullanabildiği ve F-ApoEV'ler içine gizlenerek enfeksiyona neden olabildiğiydi."
Araştırmacılar ölen hücreleri influenza ile enfekte ettiğinde, virüs parçacıklarının bir kısmını F-ApoEV'lerin içine gizledi. Bağışıklık sistemi hücreden sonra temizlik yaparken, bu patojen parçaları komşu sağlıklı hücrelere yayılıyor.
Bu, daha önce görülmemiş, virüslerin yayılması için yeni bir yol.
Bu mekanizmaların laboratuvar dışında test edilmesi ve analiz edilmesi gerekiyor ancak potansiyel tedaviler, otoimmün hastalıklara karşı daha iyi koruma sağlamak ve viral yayılımı durdurmak için F-ApoEV'lerin işlevini iyileştirebilir.
Walter ve Eliza Hall Tıbbi Araştırma Enstitüsü'nden hücre biyologu Georgia Atkin-Smith, "Bu çalışma, ölen hücrelerin mezarlarından iletişim kurmaya devam edebileceğini ve bağışıklık fonksiyonunu etkileyebileceğini ortaya koydu" diyor.
Temel olarak, tüm bu süreçler iletişimle ilgilidir: hücrelerin birbirleriyle konuşması ve biyolojik bakım konusunda aynı sayfada kalması.
Artık bu iletişimde hem sağlığı destekleyebilen hem de potansiyel olarak zarar verebilen başka bir unsur daha var. Gelecekteki araştırmalar, bilim insanlarının F-ApoEV'lerin tam olarak nasıl çalıştığı ve nasıl manipüle edilebileceği konusunda daha fazla netlik kazanmasına yardımcı olabilir.
Poon, "Bu temel biyolojik süreci anlamak, bu adımlardan faydalanacak ve bağışıklık sisteminin hastalığa daha iyi savaşmasına yardımcı olacak yeni tedaviler geliştirmek için yeni araştırma yolları açabilir" diye ekliyor.
Araştırma, Nature Communications'da yayımlanmıştır.
