Захарната „карта“ на клетките може да разкрива какво се случва вътре в тях

 

Всяка човешка клетка е обвита в тънък и изключително сложен слой от захарни молекули. Този слой се нарича гликокаликс. Дълго време той е разглеждан най-вече като външна обвивка, която помага на клетката да общува със средата около себе си. Ново изследване на екип от Max Planck Institute for the Science of Light показва, че тази „захарна дреха“ може да носи много повече информация: тя изглежда отразява състоянието на самата клетка.

Екипът, ръководен от проф. Леонхард Мьокл, разработва метод, наречен Glycan Atlasing — буквално „атлас на гликаните“. Гликаните са сложни захарни структури, разположени по повърхността на клетките. С помощта на свръхвисокорезолюционна микроскопия учените картографират как тези молекули са подредени на нанометрово ниво — мащаб, при който се виждат детайли, невидими за стандартната светлинна микроскопия.

Изследването включва различни клетъчни системи: клетъчни линии, първични човешки кръвни клетки и тъканни проби. Най-важният резултат е, че подредбата на гликокаликса не е случайна и не остава една и съща. Когато клетката променя своето състояние, променя се и пространствената организация на захарните структури по нейната повърхност. Например имунни клетки показват различни модели, когато са активирани — подобно на това, което се случва при имунен отговор.

Това е важно, защото клетъчната повърхност може да се окаже своеобразен „екран“, върху който вътрешното състояние на клетката се показва навън. Ако този екран може да бъде прочетен надеждно, той би дал нов начин за разграничаване на здрави, активирани или болестно променени клетки.

В публикуваното в Nature Nanotechnology изследване учените съобщават, че техният подход може да различава различни клетъчни състояния. Те успяват да разграничат активирани и неактивирани имунни клетки, както и туморни от нетуморни области в проби от човешка тъкан на гърдата. Изследователите описват и възможност за разграничаване на различни етапи в развитието на рак, базирано на наномащабните модели на клетъчната повърхност.

Това не означава, че вече имаме готов диагностичен тест. По-точното значение е, че методът дава обещаваща основа за бъдещи диагностични технологии. Предимството му е, че не търси само един маркер, а чете цял пространствен модел — как множество захарни структури са разположени една спрямо друга. Така клетъчната повърхност може да се разглежда не като хаотична обвивка, а като организирана биологична информация.

Следващата стъпка за екипа е да приложи метода към още повече целеви структури и да автоматизира анализа. За да стане подобна технология полезна в медицинската практика, са нужни големи изследвания с много проби, различни заболявания и ясно сравнение между пациенти, здрави хора и различни стадии на болестта. Самите автори подчертават, че целта им е да проверят кои повърхностни модели са свързани с конкретно протичане на заболяване или с отговор към терапия.

За науката това е интересна промяна в гледната точка. Вместо да гледаме клетката само отвътре — към ДНК, РНК и белтъците — можем да започнем да разчитаме и нейната външна повърхност. Ако гликокаликсът наистина носи стабилна информация за състоянието на клетката, той може да се превърне в ценен прозорец към ранни промени при болести, включително рак и имунни нарушения.

 

Източници

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.