Nieuwe methode om te observeren hoe cellen bewegen

Biologen van de Florida State University (FSU) hebben een onderzoek uitgevoerd om de manier te bekijken waarop cellen kruipen. In elk menselijk lichaam kruipen miljoenen cellen door het hele lichaam en doen vooral goede dingen. De studie is online gepubliceerd in het tijdschrift Huidige biologie en gefinancierd door de National Institutes of Health.
FSU celbioloog Tom Roberts heeft de mechanische en moleculaire manieren onderzocht die cellen 35 jaar lang afwezig zijn in botten, spieren of hersenen, legde hij uit:

"Dit is geen vreselijke sci-fi-beweging die uitkomt, maar normale cellen die hun dagelijkse taken uitvoeren."

Cellen gebruiken miljoenen piepkleine vezels om zichzelf naar voren te duwen, ze trekken dan hun achterste terug in een soepele, gecoördineerde verlengingscontractie. Er is echter altijd een probleem geweest met het onderzoeken van hoe ze kruipen. In het lichaam bewegen ze zich ongeveer net zo als een inch worm, maar wanneer ze onder een microscoop worden geplaatst, verandert het kruipen of stopt het.

Roberts en zijn voormalige postdoctorale medewerker van de FSU, Katsuya Shimabukuro, hebben echter een nieuwe manier ontdekt om niet-meewerkende menselijke cellen te ontdekken. Shimabukuro demonstreerde zorgvuldig en reconstitueerde een wormspermacel om de manier te reproduceren waarop cellen onder de microscoop bewegen. Echter, om de wormcellen te laten bewegen zoals ze dat van nature zouden doen, creëerden de onderzoekers voorwaarden om de natuurlijke pull-push kruipende bewegingen van de cel te bevorderen, waardoor de onderzoekers de kans kregen om hem te zien bewegen.
Roberts noemde Shimabukuro's werk 'voorzichtig, slim werk'. Dit werk onthulde beelden van celmotiliteit die zouden moeten helpen om precies vast te stellen hoe cellen kruipen.

Roberts legde uit:

"Begrijpen hoe cellen crawlen is een groot probleem: de eerste verdedigingslinie tegen binnendringende micro-organismen, het hermodelleren van botten, helende wonden in de huid en het opnieuw verbinden van neurale circuits tijdens regeneratie van het zenuwstelsel - ze zijn allemaal afhankelijk van de capaciteit van gespecialiseerde cellen om kruipen.
Aan de andere kant is het vermogen van tumorcellen om rond te kruipen een factor die bijdraagt ??aan de metastase van maligniteiten. Maar we geloven dat onze prestaties in deze laatste ronde van fundamenteel onderzoek uiteindelijk kunnen helpen bij de ontwikkeling van therapieën die zich richten op de celmotiliteit om de metastase van kanker te verstoren of te blokkeren. "

Roberts zei dat ze wormspermacellen gebruikten omdat ze anders zijn dan de meeste cellen omdat ze geen gebruik maken van moleculaire motorische eiwitten om hun weeën te helpen, ze slingeren eenvoudigweg gewoon door hun filamenten samen te brengen en af ??te breken. Ze vormen ook een goed model omdat ze vergelijkbaar zijn met een menselijke cel, maar ze hebben minder bewegende delen, waardoor het gemakkelijker is ze uit elkaar te halen en weer in elkaar te zetten in vergelijking met hersenen of kankercellen.
Met dit nieuwe vermogen om in vitro de amoeboïde motiliteit weer in elkaar te zetten, kunnen celbiologen zoals Roberts de antwoorden op enkele belangrijke vragen leren. Onder hen: hoe kunnen sommige cellen blijven kruipen, zelfs nadat onderzoekers hun toevoer van myosine hebben uitgeschakeld, het krachtproducerende 'mover-eiwit' dat functioneert als een motor om spier- en celsamentrekking krachtiger te maken?
De volgende stap voor Roberts en zijn team zal zijn om uit te zoeken of hun bevindingen van toepassing zijn op meer conventionele crawlcellen, waaronder tumorcellen. Roberts verklaarde: "Zoals altijd zullen er meer vragen zijn. Zijn er meerdere mechanismen die samenwerken om de retractie van het cellichaam te stimuleren? Is er redundantie ingebouwd in de motiliteitssystemen?"
Geschreven door Grace Rattue