במסגרת שני מחקרים חדשים, מדענים עונים על השאלות עתיקות-היומין בנוגע לאופן שבו תאים מורכבים חשים את השובל הכימי המכווין אותם ליעדם, ובנוגע לתפקידו של המבנה הפנימי של התא בתגובה לרמזים אלו.
[תרגום מאת ד”ר נחמני משה]
אמבות אינן התאים היחידים המסוגלים לנוע – תנועה היא תכונה חיונית להתפתחות, לריפוי פצעים ולפעילות התקינה של מערכת החיסון בכל בע”ח, וגם, לצערנו, להתפשטותו של גידול סרטני.
במסגרת שני מחקרים חדשים, מדענים עונים על השאלות עתיקות-היומין בנוגע לאופן שבו תאים מורכבים חשים את השובל הכימי המכווין אותם ליעדם, ובנוגע לתפקידו של המבנה הפנימי של התא בתגובה לרמזים אלו.
בזכות שובלים כימיים אלו התאים מנווטים את עצמם על סמך הבדלים זעירים בריכוזיהם של הכימיקלים הנמצאים בין קצותיהם של תא אחד והתא השני. “תאים יכולים לזהות הבדלי ריכוזים בשיעורים נמוכים במיוחד של 2%,” אומר Peter Devreotes, מנהל המחלקה לביולוגיית התא בביה”ס לרפואה של אוניברסיטת Johns Hopkins. “התאים גם רבגוניים בכך שהם מזהים הבדלים זעירים גם כאשר ריכוז הסביבה הוא גבוה מאוד, נמוך מאוד או ביניהם”.
החוקרים פיתחו מערכת המאפשרת צפייה בתגובתו של מרכז בקרה תאי המכווין את התנועה. בשלב הבא הם הכניסו אמבות ותאי דם לבנים אנושיים למפלי ריכוזים משתנים ובחנו את המתרחש. “התברר כי בחינת מפלי הריכוזים היא תהליך דו-שלבי,” אמר החוקר. “ראשית, התא מכוונן את רעש הרקע כך שהצד של התא החשוף לכמות הקטנה יותר של האות הכימי מפסיק להגיב אליו. בשלב הבא, מרכז הבקרה שבתוך התא מגביר את התגובה שלו למסר המגיע אליו מצדו השני של התא וגורם לתא להתחיל לנוע לעבר האות.” ממצאי המחקר פורסמו בכתב-העת המדעי Nature Communications.
אולם, על מנת להתחיל ולנוע לכיוון מוגדר, התא חייב קודם כל לארגן מחדש את המבנים הפנימיים שבתוכו כך שצורתו כבר לא תהיה כעין כדורית אחידה, אלא כגוף בעל צדדים מובחנים ונבדלים של ראש וזנב, זאת בהתאם למחקר נוסף. מחקר זה בחן את התפקיד של התכונה המוכרת בשם קיטוב – הבדלי רגישות לכימיקלים בין צדו הקדמי לאחורי של התא – בתגובה למפל הריכוזים. במחקרים קודמים, המדענים הוסיפו תרופה שפירקה לחלוטין את שלד התא ובכך מנעה את יכולתו לנוע. הם מצאו כי גם תאים אלו איבדו את הקיטוב שלהם. “רצינו לדעת אם הקיטוב תלוי בתנועה והאם הקיטוב עצמו – ללא תלות בתנועה – מסייע בזיהוי מפלי הריכוזים.”
צוות המחקר השתמש בתערובת חומרים שבמקום לפרק את שלד התא, מקפיאה אותו בו במקום. בשלב הבא, הם צפו בתגובה של מרכז הבקרה התאי בעת חשיפה למפלי ריכוזים כימיים. “למרות העובדה כי התאים לא הצליחו לארגן מחדש את השלד שלהם בכדי לנוע, הם הצליחו לקלוט אותות מהמפלים והתגובה למפל הושפעה ע”י השלד המוקפא,” מציין החוקר הראשי. “הדבר אינו מתרחש אם השלד מתפרק לחלוטין, כך שאנו יודעים שהשלד עצמו, ולא דווקא יכולתו לארגן את עצמו מחדש, הוא המשפיע על זיהוי המפלים.” ממצאי מחקר שני זה הופיעו בכתב-העת המדעי Cell Reports.
בזכות גילוי הפרטים בנוגע לתנועתם של תאים, הממצאים יוכלו, בסופו של דבר, לחשוף תהליכים חיוניים רבים התלויים בתנועה מסוג זה, לרבות התפתחות, התגובה החיסונית, ריפוי פצעים והתחדשות איברים, ואפילו להציע דרכים חדשות לטיפול בהתפשטותם של גידולים סרטניים.
