מחקר של אוניברסיטת תל אביב הדגים כיצד כוחות ויברציה מועברים על ידי הרשת החוץ תאית ברקמה גורם לאינטראקציות יעילות בין התאים ברקמה
מחקר חדשני באוניברסיטת תל אביב מציע לראשונה מודל המסביר תקשורת בין תאים באמצעות מערכת דינמית-מכנית. המודל מדגים כיצד ארגון מחדש של רשת התאים, ביצורים שונים בטבע, באמצעות כיווצים ורטיטות גורם לאינטראקציות יעילות ביניהם. החוקרים אף הצליחו להראות כי בתדרים מסוימים גלי התקשורת המועברים בין התאים מוגברים ונשלחים ביעילות רבה יותר לתאים השכנים.
המודל פותח בהובלת צוות החוקרים ד”ר איגור ברינסקי וד”ר איילת לסמן מביה”ס להנדסה מכנית בפקולטה להנדסה ע”ש איבי ואלדר פליישמן. המחקר פורסם בכתב העת היוקרתי “ACS Biomaterials Science & Engineering”.
בגופנו קיים חומר עשוי סיבים הנקרא ECM (ExtraCellular Matrix) המהווה מעין רשת עליה “יושבים” תאי גופנו ומתקשרים ביניהם על ידי כוחות המתיחה והרטט (ויברציה). במחקר הנוכחי, החוקרים בחנו אינטראקציות בין תאים באמצעות מודל דינמי-מכני, וגילו כי גלים המושרים ע”י תא שמתכווץ בעת פעילותו, מועברים לתא מרוחק, שיגיב בהתאם. התפשטות גלי הויברציה מגבירה את האותות המכניים בתקשורת ארוכת-טווח בין התאים ומייעלת אותה.
ד”ר לסמן מסבירה: “ההשראה למחקר הגיעה מעכבישים. כולנו מכירים את הרשתות שהם יוצרים ללכוד את טרפם, אך כיצד הם מצליחים לחוש אותו מלכתחילה? מסתבר שהעכבישים מרטיטים את קורי המבנה, ובאמצעות כוחות הויברציה הם חשים את הטרף ממרחק. בדומה לרשת העכבישים, החומר החוץ תאי ברקמה בנוי מרשת סיבים מחוברת ולהוות מדיום שמעביר סיגנליים מכניים בין תאים. במחקר בנינו מודל המורכב מרשת סיבים, כאשר ניתן להתייחס לכל סיב כמו קפיץ אלסטי. סימולציות המחשב הדגימו כיצד כוחות הויברציה מתפשטים מתא אחד לתא אחר מרוחק ממנו באמצעות הקפיצים הקטנים האלה ומאפשרים תקשורת מכנית יעילה בין התאים”.
ד”ר ברינסקי מוסיף: “עד כה היה ידוע למדע שתאים מתקשרים זה עם זה דרך הסביבה (ה- ECM) בשיטות ביוכימיות שונות (למשל דיפוסיה של מולקולות), ואף הצליחו להדגים תקשורת מכנית בין תאים באמצעות כוחות סטטים הקבועים בזמן. אך עם זאת, מערכות של תאים הינן דינמיות והכוחות שהתאים משרים בסביבתם יכולים להיות מהירים מאוד ומשתנים בזמן. אנחנו הדגמנו לראשונה יכולת תקשורת דינמית, דרך הויברציות שהתאים יוצרים בסביבתם, דבר שיכול לאפשר חישה יעילה ולמרחקים ארוכים יותר. היכולת להבין כיצד תאים מתקשרים יכולה לעזור להבנה של תהליכים ביולוגיים ובהתפתחות מחלות, דוגמת מחלת הסרטן- סביבה בה היכולת של תאים לתקשר זה עם זה ועם תאים אחרים בסביבתם הינה קריטית בהתפשטות הסרטן, והבנת המנגנונים של התקשורת יכולה לעזור לנו במציאת תרופות חדשות “.
עוד בנושא באתר הידען:
2 תגובות
תודה על כתבה מעניינת
אופק אם אתה מומחה גדול בתחום תקים סטארטאפ, או שתפסיק לבלבל את שכל
לכל תא ויברציה ותדר יחודי לו, ניתן לנטר תאים עי התדר הייחודי שלהם להשפיע עליהם ללא מגע יד אדם ובזמן קצר, למה זה עדיין לא נמצא בבתי החולים שלנו?