Pensilvaniya Universitetinin Perelman Tibb Məktəbinin tədqiqatçılarına görə, ənənəvi olaraq xromosom uclarını qorumaqla əlaqəli olan bir zülal, əzələ kök hüceyrələrinin funksional qalmasına və zədələnmiş toxumaların bərpasına kömək etməkdə gözlənilməz bir rol oynayır. Bu kəşf, əzələ distrofiyasının müalicələri ilə bağlı gələcək tədqiqatlara istiqamət verə bilər və eyni zamanda xərçəng biologiyası haqqında daha geniş ipucu verə bilər.

“Science Advances” jurnalında dərc olunan araşdırmada TRF2-nin xromosomları qorumaqdan daha çox funksiya yerinə yetirdiyi aşkar edilib. Əzələ kök hüceyrələrində hüceyrələri təyin edən genetik təlimatların qorunmasına kömək edir və zədələnmədən sonra əzələlərin bərpasına imkan verir.

Penn Medicine-də Ortopedik Cərrahiyyə üzrə dosent, baş müəllif Foteini Mourkioti bildirib ki, “İllərdir TRF2 əsas işi xromosomların uclarını zədələnmədən və ya korlanmadan qorumaq olan bir zülal kimi qəbul edilir. Lakin TRF2 sadəcə DNT-ni qorumaqdansa, həyat boyu əzələlərin bərpası üçün açar rolunu oynayır.”

TRF2-nin əzələ bərpasında gözlənilməz rolu var

Alimlər çoxdan bilirlər ki, TRF2 əsasən xromosomların uclarında yerləşən qoruyucu DNT qapaqları olan telomerlərdə fəaliyyət göstərir. Telomerlər xromosomların pisləşməsinin və ya hüceyrələr tərəfindən DNT-nin qırılmış parçaları kimi səhv müəyyən edilməsinin qarşısını almağa kömək edir.

Əzələ kök hüceyrələri normalda toxuma zədələnənə qədər qeyri-aktiv qalır. Daha sonra onlar aktivləşir, çoxalır, zədələnmiş sahəni bərpa edir və yuxu vəziyyətinə qayıdan əvəzedici kök hüceyrələr istehsal edirlər.

Laboratoriya təcrübələri göstərdi ki, əzələ kök hüceyrələri bu müxtəlif mərhələlərdən keçdikcə TRF2 səviyyələri diqqətlə müəyyən edilmiş bir şəkildə dəyişir. Hüceyrələr istirahət, toxuma bərpası və özünü yeniləmə arasında dəyişdikcə zülalın miqdarı artır və azalır ki, bu da TRF2-nin regenerasiya prosesini təşkil etməyə kömək etdiyini göstərir.

Əzələ Kök Hüceyrələri Kimliklərini İtirdilər

Zülal olmadan nə baş verdiyini müəyyən etmək üçün tədqiqatçılar laboratoriya siçanlarında əzələ kök hüceyrələrindən TRF2-ni çıxardılar. Heyvanların əzələləri əvvəlcə normal görünürdü, lakin əzələ kök hüceyrələrinin tədarükü tədricən azaldı.

Hüceyrələr ölmədi ki, bu da digər toxumalarda TRF2 itkisinin təsirlərinə əsaslanaraq gözlənilməz idi. Bunun əvəzinə, onlar əzələ kök hüceyrələri kimi fəaliyyət göstərmələrinə imkan verən molekulyar xüsusiyyətlərini itirdilər.

Bu şəxsiyyət itkisi zədədən sonra ciddi nəticələrə səbəb oldu. Sağlam əzələləri bərpa etmək əvəzinə, zədələnmiş nahiyələrdə yağ və çapıq toxuması toplandı.

Mourkioti bildirib ki, “Bu, TRF2-nin bu hüceyrələrdəki rolu haqqında düşüncələrimizi tamamilə dəyişdirir. Şəxsiyyətin itirilməsi zədədən sağalmanın mümkün olub-olmamasına ciddi təsir göstərir.”

Düşen əzələ distrofiyası daha sürətli irəlilədi

Komanda həmçinin Duchenne əzələ distrofiyasının siçan modelində TRF2-ni araşdırdı. Zülal əzələ kök hüceyrələrindən çıxarıldıqda, xəstəlik daha sürətlə irəlilədi. Əzələlərin pisləşməsi daha da şiddətləndi və siçanların ömrü daha qısa oldu.

Əlavə araşdırmalar TRF2-nin bu təsirləri necə yaratdığına dair bir fikir ortaya qoydu. Zülal yalnız xromosom uclarında fəaliyyət göstərmir. O, həmçinin əzələ kök hüceyrələrinin kimliyini qorumaq üçün lazım olan genləri idarə edən genom boyunca tənzimləyici bölgələrə yapışır.

Bu genom bölgələrinin çoxunda xərçəng müalicəsi üçün potensial hədəflər kimi öyrənilən G-kvadruplekslər kimi tanınan ikinci dərəcəli DNT formasiyaları var.

Mourkioti bildirib ki, “TRF2-nin əzələ kök hüceyrələrinin kimliyini qorumaq və zədələnmiş əzələləri bərpa etmək qabiliyyətini təmin etmək üçün bu ikinci dərəcəli DNT strukturları vasitəsilə işlədiyini aşkar etdik. Bu, tamamilə gözlənilməz idi.”

Regenerasiya və Xərçəng Arasında Mümkün Əlaqə

Tapıntılar əzələ kök hüceyrələrinin bərpa qabiliyyətlərini saxlamasına imkan verən bioloji mexanizmi ortaya qoyur. Onlar həmçinin göstərir ki, bu mexanizm siçanlarda Düşen əzələ distrofiyasının inkişafına təsir göstərə bilər.

Bu kəşf alimlərə uzun müddətdir davam edən bir tapmacanı araşdırmağa kömək edə bilər. Skelet əzələlərinin bərpası üçün müstəsna bir qabiliyyətə malik olmasına baxmayaraq, əzələ toxumasında başlayan xərçəng xəstəlikləri nisbətən nadirdir.

Əzələ kök hüceyrələrinin TRF2-ni digər toxumalardakı hüceyrələrdən fərqli şəkildə necə istifadə etdiyini müəyyən etmək, tədqiqatçılara xərçəng riskini artırmadan toxuma bərpasını stimullaşdırmağa kömək edə bilər.

Mourkioti və həmkarları hazırda TRF2-nin bu qeyri-adi istifadəsinin əzələ distrofiyası üçün yeni terapevtik yanaşmalara gətirib çıxara biləcəyini araşdırırlar. Onlar həmçinin ümid edirlər ki, bu, xəstəliyə daha həssas olan toxumalarda xərçəng biologiyasına dair məlumat verəcək.

Tədqiqat Milli Səhiyyə İnstitutları/Milli Artrit və Əzələ-Skelet və Dəri Xəstəlikləri İnstitutunun (R01 DK123356, R01s CA174904, GM101149 və FDN-143330) qrantları ilə dəstəklənib.