Weizmann Elm İnstitutu tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləriMilçək qanadının inkişaf etdiyi epitel toxuması. Bu toxumanın şüalanmasından dörd saat sonra, sağ qalan az sayda ölümə davamlı DARE hüceyrəsi görünür (solda, qırmızı ilə işarələnmiş). Təxminən 24 saatdan sonra bu hüceyrələrin sayı pik həddə çatır və 48 saatdan sonra onların törəmələri (sağda, yaşıl və sarı ilə işarələnmiş) toxumada yenidən populyasiya edir. Mənbə: Weizmann Elm İnstitutu

Küldən yüksələn feniks kimi, dəri toxumamız – və əslində bədənin orqanlarını örtən və əhatə edən bir çox növ epitel toxuması – ölümə və məhvə regenerasiya partlayışı ilə cavab verə bilər. Kompensator proliferasiya kimi tanınan bu fenomen ilk dəfə 1970-ci illərdə yüksək dozalı radiasiya ilə epitel toxumalarına ciddi ziyan dəydikdən sonra tam funksional qanadlarını bərpa edən milçək sürfələrində təsvir edilmişdir. O vaxtdan bəri bu təəccüblü qabiliyyət insanlar da daxil olmaqla bir çox növdə sənədləşdirilib, lakin onun molekulyar əsası hələ də aydın deyil.

Veyzman Elm İnstitutunun Nature Communications jurnalında dərc olunmuş yeni bir araşdırması göstərir ki, hüceyrələrin məhv edilməsindən məsul olan fermentlər – kaspazlar – müəyyən hüceyrələri ölümə davamlı edə bilər və bu da zədələnmiş toxumaların nəinki bərpa olunmasına, hətta daha davamlı olmasına imkan verə bilər.

Təəssüf ki, eyni mexanizm bir çox xərçəng növü tərəfindən ələ keçirilə bilər və bəzi şişlərin niyə daha aqressiv və müalicəyə davamlı formada təkrarlandığını izah etməyə kömək edə bilər. Beləliklə, yeni tapıntılar yaraların sağalmasını sürətləndirən və xərçəngin residivinin qarşısını almağa kömək edən terapiyalar üçün yollar aça bilər.

Sağlam bir bədəndə hüceyrə ölümünün ən çox yayılmış forması apoptozdur — hüceyrə qocaldıqda, zədələndikdə və ya həyatına son qoymağı əmr edən siqnallar aldıqda baş verən proqramlaşdırılmış “intihar”. Bu prosesdə inisiator kaspaza effektor kaspazları aktivləşdirərək ölüm yolunu işə salır və sonra hüceyrənin zülallarını parçalayır.

Son iki onillikdə, Weizmann Molekulyar Genetika şöbəsinin professoru Eli Aramanın laboratoriyası da daxil olmaqla, dünyanın hər yerində aparılan tədqiqatlar apoptotik kaspazların təkcə hüceyrə ölümündə deyil, həm də həyat üçün vacib olan proseslərdə mühüm rol oynadığını müəyyən etmişdir. Bu tapıntılar kaspazların qeyri-öldürücü rolları üzrə tədqiqatların qabaqcıllarından biri olan Aramanı kaspazların kompensator proliferasiya kimi sirli fenomendən də məsul ola biləcəyi fərziyyəsinə sövq etmişdir.

Toxuma regenerasiyası ilə bağlı yeni məlumatlar

Yeni tədqiqatda, Arama laboratoriyasından Dr. Tslil Braunun rəhbərlik etdiyi bir qrup, bu fenomeni ilk dəfə ortaya çıxaran orijinal təcrübəni – meyvə milçəyi sürfələrini ionlaşdırıcı şüalanma ilə şüalandırmağı təkrarladı. Lakin bu dəfə qabaqcıl genetik texnologiyalar tədqiqatçılara epitelial regenerasiyanı görünməmiş dərəcədə ətraflı izləməyə imkan verdi.

Braun izah edir: “Özünü məhv etmə düyməsini basan, lakin yenə də sağ qalan hüceyrələri müəyyən etməyə başladıq. Bunu etmək üçün, inisiator kaspazının aktivləşdiyi, lakin şüalanmadan sağ çıxdığı hüceyrələr haqqında məlumat verən gecikmiş sensordan istifadə etdik . DARE hüceyrələri adlandırdığımız hüceyrə populyasiyasını belə kəşf etdik. Bu hüceyrələr yalnız şüalanmadan sağ çıxmadılar, həm də çoxaldılar, zədələnmiş toxumanı bərpa etdilər və 48 saat ərzində onun təxminən yarısını bərpa etdilər.” Bəs bərpa olunan toxumanın qalan hissəsi necə olacaq?

“Ölümə davamlı hüceyrələrin başqa bir populyasiyasını müəyyən etdik, lakin DARE hüceyrələrindən fərqli olaraq, onlar inisiator kaspazının aktivləşməsini göstərmədilər. Biz onları NARE hüceyrələri adlandırdıq”, – deyə Braun bildirir. “NARE hüceyrələri nəticədə toxuma regenerasiyasına töhfə versə də, bunu təkbaşına edə bilməzlər: DARE hüceyrələrini sistemdən çıxardığımız zaman kompensator proliferasiya tamamilə yox oldu. Həmçinin toxumadakı ölən hüceyrələrin regenerasiyanın partlamasında rol oynadığını – DARE hüceyrələrinin ölən qonşularından gələn siqnallarla aktivləşdiyini aşkar etdik.”Çoxsaylı DARE hüceyrələri əsasən 24 at gücünə malik olduqda görünür və sonrakı 24 saat ərzində geniş şəkildə çoxalaraq WID-i bərpa edir. Mənbə: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65996-2

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

DARE hüceyrələri hüceyrə ölümünə necə müqavimət göstərir

Daha sonra tədqiqatçılar DARE hüceyrələrinin qonşu hüceyrələrdə apoptozu tetikleyen radiasiya dozalarından necə sağ çıxdığını anlamağa çalışdılar. “Müşahidə etdik ki, bu hüceyrələrdə inisiator kaspaz aktivləşsə də, hüceyrə ölüm prosesi orada dayanır və növbəti mərhələyə keçmir”, – deyə Arama izah edir.

“Biz molekulyar mühərrik kimi tanınan bir zülalın buna görə məsuliyyət daşıdığından şübhələnirdik – o, inisiator kaspazını hüceyrə membranına bağlaya bilər və onun edamçı kaspazlarını aktivləşdirməsinin qarşısını alır. Həqiqətən də, bu mühərrik zülalını susdurduğumuz zaman DARE hüceyrələri ölməyə başladı və toxuma regenerasiyası pozuldu. Eyni mühərrik zülalının həddindən artıq aktivləşməsi əvvəllər xərçəng şişinin böyüməsi ilə əlaqələndirilirdi ki, bu da bunun xərçəng hüceyrələrinin apoptozdan yayınmasına imkan verən mexanizmlərdən biri ola biləcəyini göstərir.”

Xərçəngə qarşı müqavimət üçün təsirlər

Radiasiya terapiyasından sonra yenidən böyüyən şişlərin daha aqressiv və müalicəyə daha davamlı hala gəldiyi məlumdur. “Biz ölümə qarşı müqavimətin ilkin şüalanmadan sağ çıxmış ölümə davamlı hüceyrələrin nəsillərinə miras qalıb-qalmadığını anlamaq istədik”, – deyə Arama bildirir.

“Məlum oldu ki, eyni toxuma ikinci dəfə şüalandırıldıqda, ilk bir neçə saat ərzində ölən hüceyrələrin sayı ilk şüalanmadan sonra görüləndən iki dəfə azdır və ölü hüceyrələrin əksəriyyəti NARE populyasiyasına aiddir. Başqa sözlə, DARE hüceyrələrinin nəsillərinin olduqca davamlı olduğu – orijinal toxumadakı hüceyrələrdən yeddi dəfə daha çox hüceyrə ölümünə davamlı olduğu aşkar edilmişdir. Bu, təkrarlanan şişlərin şüalanmadan sonra niyə daha davamlı olduğunu izah etməyə kömək edə bilər.”

Regenerasiya və həddindən artıq böyüməni balanslaşdırır

Toxumaların bərpası və artıq böyümə arasında həssas bir tarazlıq istənilən regenerativ proses üçün vacibdir. Tədqiqatlarının son hissəsində tədqiqatçılar zədədən sonra toxumaların bərpası zamanı nəzarətsiz böyümənin necə qarşısının alındığını açıqladılar. “DARE hüceyrələri, görünür, böyümə siqnalları ifraz etməklə yaxınlıqdakı NARE hüceyrələrinin böyüməsini təşviq edir”, – deyə Arama qeyd edir. “Öz növbəsində, NARE hüceyrələri DARE hüceyrələrinin böyüməsini maneə törədən siqnallar ifraz edir. Əslində, biz iki hüceyrə populyasiyaları arasında həddindən artıq böyümənin qarşısını alan mənfi geribildirim dövrəsi aşkar etdik.”

“Ümid edirik ki, milçək modellərində tez-tez olduğu kimi, burada əldə edilən biliklər insan toxumalarında böyüməni tarazlaşdıran və hüceyrə ölümünə qarşı müqavimət göstərən mexanizmlərin anlaşılmasına çevrilə bilər”, – deyə Arama yekunlaşdırır. “Bir çox xərçəng normal böyümə nəzarətini itirmiş epitel hüceyrələrində yaranır və bir çox ənənəvi xərçəng müalicələri onların apoptoz yolu ilə özünü məhv etməsinə səbəb olmağı hədəfləyir.”

“Tapıntılarımız bu cür müalicələrin bəzən niyə uğursuz olduğunu və necə təkmilləşdirilə biləcəyini anlamağa imkan verir. Nəticələr həmçinin zədədən sonra sağlam toxumaların faydalı bərpasını sürətləndirə biləcəyimiz yeni yolları göstərir.”

Tədqiqatda həmçinin Veyzmanın Molekulyar Genetika şöbəsindən Naama Afgin, Dr. Lena Sapojnikov və Dr. Keren Yacobi-Sharon; Veyzmanın Həyat Elmləri Əsas Təsisatlar şöbəsindən Dr. Ehud Sivan; UMass Chan Tibb Məktəbindən professor Andreas Bergmann, Worcester, MA; və İspaniyanın Severo Ochoa Molekulyar Biologiya Mərkəzindən (CBM) professor Luis Alberto Baena-Lopez iştirak edirdilər.

Daha çox məlumat: Tslil Braun və digərləri, Apoptoz-rezistent hüceyrələr, inisiator kaspazının hüceyrə-muxtar və qeyri-muxtar funksiyaları vasitəsilə kompensator proliferasiyanı idarə edir Dronc, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65996-2

Jurnal məlumatları: Nature Communications 

Weizmann Elm İnstitutu tərəfindən təmin edilib