سلولهای بدن چگونه به استرس پاسخ می دهند؟

آفتاب نیوز:

سلول ها غالباً در معرض شرایط استرس زا مانند درجه حرارت بالا یا سموم قرار دارند که می توانند تهدید کننده زندگی باشند. خوشبختانه ، سلولهای بدن ما با داشتن برنامه ای که مانع از رشد آنها می شود ، از یک برنامه قدرتمند برای مدیریت استرس استفاده می کنند ، عواملی را ایجاد می کنند که مانع استرس می شوند و ساختارهای بزرگی به نام “دانه های استرس” تشکیل می دهند. گرانول) نامیده می شود.

دانشمندان مرکز بیوتکنولوژی دانشگاه بیوتکنولوژی درسدن و انستیتوی بیولوژی سلولهای مولکولی و ژنتیکی در آلمان ، ماکس پلانک با همکاری هایدلبرگ و انستیتوهای علمی سنت لوئیس در ایالات متحده ، چگونگی تشکیل آن را بررسی می کنند. آنها این ساختارهای اسرارآمیز و آنچه می تواند باعث شود آنها به صورت آسیب شناختی حرکت کنند ، حل کردند ، همانطور که در بیماریهای عصبی مانند ALS (اسکلروز جانبی آمیوتروفیک جانبی) مشاهده شده است.

ALS نوعی بیماری غیرقابل تحمل سیستم عصبی مرکزی است که در آن نورون های حرکتی سلول های عصبی وظیفه حرکت ماهیچه ها را تشکیل می دهند. اما آیا دانه‌های استرس در این فرآیند نقش دارند؟

استرس دانه از سیتوپلاسم سلولی تشکیل شده است و از تعداد زیادی از اجزای ماکرومولکولی ، مانند پروتئین های اتصال دهنده RNA و RNA تشکیل شده است.

استرس غلات معمولاً هنگام از بین رفتن استرس خراب می شوند. با این حال ، ALS با اشکال ثابت و غیر پویا از دانه های استرس مشخص می شود.

دکتر تیتوس فرانتسمان ، یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه ، توضیح می دهد: “در بیماری آلرژی عصبی ، بیماران از ضعف عضلانی و فلج رنج می برند.” نورونهای حرکتی حاوی استرس غلات به آرامی از بین می روند و در نتیجه از دست دادن تدریجی عملکرد حرکتی صورت می گیرد. برای طراحی و تدوین استراتژی های درمانی آینده ، باید بیولوژی پیچیده دانه های استرس را بهتر بشناسیم تا روند بیماری را خنثی کنیم ، اما محیط پیچیده سلول ها در بدن کار را دشوار می کند.

برای آزمایش سیستماتیک فرضیه های مربوط به تشکیل دانه های استرس و آسیب شناسی ناشی از تغییرات مولکولی ، دانشمندان از یک سیستم آزمایشگاهی برای ایجاد یک محیط کنترل شده استفاده می کنند که امکان بازسازی دانه های استرس در یک لوله آزمایش را فراهم می کند. آنها مرحله به مرحله شکل گیری تنش دانه را کنترل می کنند و عوامل مهمی را که در پویایی آنها نقش دارد شناسایی می کنند.

دکتر جردن گیلن-بوویش ، نویسنده همكار این مطالعه گفت: “دانه های استرس ساختار بسیار پیچیده ای دارند.” با این حال ، شکل گیری آنها در درجه اول به رفتار یک پروتئین منفرد ، پروتئین وابسته به RNA که به G3BP معروف است ، بستگی دارد.

وی افزود: این پروتئین دستخوش تغییر اساسی ساختاری است. در شرایط بدون استرس ، G3BP از شرایط کمتری برخوردار است که از تشکیل دانه های استرس جلوگیری می کند. با این حال ، در استرس ، مولکول های RNA به G3BP متصل می شوند ، که به چندین تعامل اجازه می دهد تا تشکیل دانه های تنش پویا را تقویت کنند. انتقال های بعدی از پویا به غیر پویا ، که می تواند در اثر استرس طولانی مدت ایجاد شود ، می تواند منجر به مرگ نورون های حرکتی شود ، همانطور که در ALS مشاهده می شود.

این مطالعه از سال 2015 آغاز شد و توسط تیم تحقیقاتی درسدن هدایت می شود و با نزدیک به 23 دانشمند دیگر موفقیت آمیز است.

پروفسور سیمون آلبرتی ، رهبر این تحقیق ، گفت: “برخی از سؤالات باقی مانده است.” سیستم آزمایشگاهی ما اکنون برای آزمایش های بیشتر در دسترس است و آماده ارائه تشخیص های جدید و درمان بیماری های عصبی مانند ALS است.

این یافته ها در مجله Cell منتشر شد.