Yapon tədqiqat qrupu uşaqlıq boynu xərçəngi hüceyrələrində hüceyrə qarşılıqlı təsirinin yeni qlobal kooperativ fenomenini kəşf edib. Onların tapıntıları hüceyrələrin metabolik olaraq funksional bir şəbəkədə birləşdiyini göstərir. Onların tədqiqatlarında istifadə etdikləri çərçivə bir qrup hüceyrənin gizli vəziyyətini araşdırmaq üçün faydalı ola bilər.

Tədqiqat Scientific Reports jurnalında dərc olunub .

Komanda metabolik salınımlar nümayiş etdirən HeLa uşaqlıq boynu xərçəngi hüceyrələrinin monolaylarında yeni qlobal kooperativ fenomeni, gizli səbəbli qarşılıqlı əlaqə şəbəkəsini kəşf etdi . HeLa hüceyrələri 1951-ci ildə xərçəng xəstəsindən götürülmüş uşaqlıq boynu xərçəngi hüceyrələrindən əldə edilən insan hüceyrələridir. Onlar ilk ölümsüz insan hüceyrə xəttidir və tibbi tədqiqatlarda mühüm vasitə olmuşdur .

Xərçəng hüceyrələrindəki bu metabolik rəqslər ritmik dalğalanmaları təsvir edir. Onlar qlikolitik yolda metabolitlərin konsentrasiyalarında, yəni qlükoza çevrildikdə baş verən reaksiyalarda baş verir. Alimlər tez-tez xərçəng hüceyrələrində, xüsusən də yüksək qlikolitik aktivliyə malik olanlarda bu ritmik dalğalanmaları müşahidə edirlər. Bu salınımlar xərçəng hüceyrələrinin metabolik fəaliyyəti və onların şiş mikromühitindəki digər hüceyrələrlə potensial qarşılıqlı əlaqəsi haqqında məlumat verə bilər.

Yokohama Milli Universitetinin professoru Takashi Amemiya deyir: “Bu “xərçəng hüceyrə mərkəzləri” haqqında bilik yeni xərçəng müalicələrinə yol aça bilər”.

Qlobal kooperativ fenomen termini sistem daxilində ayrı-ayrı elementlər qarşılıqlı əlaqədə olduqda baş verən nümunələri və ya davranışları təsvir edir. Qlobal kooperativ fenomeni komanda geniş miqyaslı şəbəkənin nümayiş etdirilən xüsusiyyətlərini aşkar etdi.

“Bu, əsas hüceyrələrin şəbəkədə mərkəzə bənzər bir funksiya yerinə yetirdiyini və HeLa hüceyrələrinin populyasiyasının təsadüfi birləşmiş bir şəbəkə deyil, metabolik olaraq əlaqəli funksional şəbəkə təşkil etdiyini göstərir” dedi Amemiya. Komanda Convergent Cross Mapping adlı statistik metoddan istifadə edərək salınan hüceyrələr arasında səbəb əlaqəsini təhlil edərək gizli şəbəkə strukturunu kəşf edib.

“Bu tədqiqatda təklif olunan çərçivə bir qrup hüceyrənin gizli vəziyyətini araşdırmaq üçün faydalıdır və Langerhans adalarında beta hüceyrələrində metabolik salınımlar da daxil olmaqla hüceyrə metabolik hadisələri ilə bağlı araşdırmaları sürətləndirə bilər” dedi Amemiya. Langerhans adacıqları bədənin qan şəkərinin səviyyəsini tənzimləmək üçün birlikdə işləyən hüceyrə qruplarıdır. Komandanın çərçivəsi, həmçinin gizli əməkdaşlıq hadisələrini ehtiva edə bilən zəif birləşdirilmiş osilatorlar sistemlərinə də tətbiq edilə bilər.

Xərçəng hüceyrələrinin metabolizması haqqında hələ çox şey öyrənilməlidir. Bu komanda 2017-ci ildə HeLa uşaqlıq boynu xərçəngi hüceyrələrini tədqiq edənə qədər, fərdi hüceyrə səviyyələrində xərçəng hüceyrələrində metabolik salınımların olduğunu bildirən heç bir araşdırma aparılmamışdı. Hüceyrələr bir-birindən asılı olmayaraq salınır və salınımlarında heç bir sinxronlaşma nümayiş etdirmirdilər.

“Biz güman edirdik ki, hüceyrə-hüceyrə qarşılıqlı əlaqəsi sinxronizasiya yaratmaq üçün çox zəifdir, lakin belə zəif və gizli hüceyrə-hüceyrə qarşılıqlı təsirləri Konvergent Çarpaz Xəritəçəkmə üsulu ilə salınımların səbəbiyyətinin təhlili vasitəsilə aşkar edilə bilər.” Bu üsul zaman seriyası məlumatlarının faza-məkan rekonstruksiyasına əsaslanır. Tədqiqatçılar ondan qeyri-xətti dinamik sistemlərin zəif birləşmiş komponentlərində səbəb əlaqəsini tapmaq üçün istifadə edirlər.

İrəliyə baxaraq, komanda qeyd edir ki, geniş pulsuz şəbəkənin xüsusiyyətləri xərçəngdə səbəbli metabolik qarşılıqlı əlaqəyə tətbiq edilə bilər. Onlar hesab edirlər ki, HeLa hüceyrələrində qlikolitik salınımların səbəbli qarşılıqlı əlaqəsi, ehtimal ki, laktat mübadiləsi ilə bağlıdır.

Beləliklə, insan orqanizmində xərçəng mikromühitində mürəkkəb laktat vasitəçiliyi ilə simbioz şəbəkəsi yarana bilər. Bundan əlavə, metabolik simbiozun xərçəng hüceyrələrinə enerjilərini digər hüceyrələrdən səmərəli şəkildə əldə etmək və ya toxuma mikromühitlərinə uyğunlaşmaq üçün imkanlar təmin etməklə xərçəngin bədxassəli şişini gücləndirdiyi məlumdur.

“Məqsədimiz xərçəngdə mümkün enerji simbiozu şəbəkələrini poza bilən “xərçəng hüceyrə mərkəzləri” haqqında biliklərə əsaslanan xərçəng müalicəsi üçün yeni bir yol tapmaqdır” dedi Amemiya.

Tədqiqat qrupuna Yokohama Milli Universitetindən Takashi Amemiya, Ikuma Fujita və Kenichi Shibata daxildir; Yokohama Milli Universitetindən Susumu Shuto və Toshiba Electric Devices & Storage Corp.; Meiji Universitetindən Kazuyuki Nakamura və Tomohiko Yamaquçi; və Mie Universitetindən Masatoshi Vatanabe.

Daha çox məlumat: Takashi Amemiya et al, Hela servikal xərçəng hüceyrələrinin monolayerlərində metabolik salınımların səbəbli qarşılıqlı təsiri: mürəkkəb şəbəkələrin yaranması, Elmi Hesabatlar (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-91711-8

Jurnal məlumatı: Elmi Hesabatlar Yokohama Milli Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir