חשיפת הבסיס הכללי של היצמדות תאים עשויה לגלות לנו כיצד תאי סרטן חשים את סביבתם ונודדים על גבי משטחים בעלי קשיות שונה, תהליך המהווה את המנגנון להתפשטותם של גידולים בגוף. ממצאי המחקר פורסמו בכתב-העת המדעי Developmental Cell.
[תרגום מאת ד"ר נחמני משה]
מדענים מהאוניברסיטה הלאומית בסינגפור מצאו את אבני הבניין הכלליות שבהן משתמשים התאים לצורך יצירת קשרים ראשוניים עם הסביבה האופפת אותם. חומרי היצמדות אלו הם בגודל של 100 ננומטרים והם מורכבים מצבר של כ-50 חלבוני אינטגרין. חשיפת הבסיס הכללי של היצמדות תאים עשויה לגלות לנו כיצד תאי סרטן חשים את סביבתם ונודדים על גבי משטחים בעלי קשיות שונה, תהליך המהווה את המנגנון להתפשטותם של גידולים בגוף. ממצאי המחקר פורסמו בכתב-העת המדעי Developmental Cell.
תאים מתקשרים עם הסביבה שלהם דרך תצמידי חלבונים המכונים בשם focal adhesions. אלו מתפקדים בתור הידיים והרגליים של התא, ומאפשרים לו ליצור קשרים פיזיים עם הסביבה האופפת אותו, ובזכות כך הוא מסוגל לשלוח ולקבל אותות מכניים מהסביבה. אותות אלו, בתורם, יוזמים פעולות רבות של התא, כגון סוג התא שיתפתח, או לאן התא צריך לנוע בתוך הגוף. יחד עם זאת, בתוך הגוף ישנו מגוון של משטחים שונים שעליהם התאים יכולים להיצמד, החל ממשטחים רכים, כגון המוח, וכלה במשטחים קשיחים, כגון העצמות. למרות שחלבוני היצמדות אלו מצליחים להיאחז הן במשטחים קשיחים והן במשטחים רכים, מנגנון ההיצמדות עדיין לא הוברר די צורכו.
החלבון העיקרי בתצמיד האחראי להיצמדות התאים הינו אינטגרין (integrin), הנמצא בתוככי קרומית התא, והוא זה היוצר קשר בין החלק הפנימי של התא לבין פני השטח החיצוניים שלו. האינטגרין נקשר לרצף מוגדר של שלוש חומצות אמינו. באמצעות גידול תאים על גבי זכוכית קשיחה או קרומית נוזלית מלאכותית שעברו ציפוי ברצף חומצות אמינו זה, תוך כדי צפייה במיקרוסקופ ברזולוציה גבוהה, הצליחו החוקרים לבחון את המנגנונים המולקולאריים של היצמדות תאים על גבי משטחים בעלי קשיחות שונה.
ניתוח הנתונים בעזרת חישובים ממוחשבים אפשר לחוקרים למדוד באופן מדויק את מידת ההיצמדות, ואפילו למנות את מספר האינטגרנים הקשורים בכל היצמדות והיצמדות. באופן מפתיע, החוקרים גילו כי תאים הגדלים על גבי משטח רך או קשיח יוצרים היצמדות באותה דרך. היצמדות זו מורכבת מצברים של כ-50 אינטגרינים בעלי קוטר של כ-100 ננומטרים. למרות הגודל הקטן של ההיצמדות הראשונית הזו, זאת בהשוואה לגודל הממוצע של פני שטח התא הקרוב ל-3500 מיקרומטרים ריבועיים, צבר זה מסוגל ליזום היצמדות ראשונית לסביבה. באופן מפתיע, שינוי בצפיפות הציפוי של רצף חומצות האמינו לא גרם לכל שינוי ביצירת ההיצמדות הראשונית.
לאור העובדה כי ההיצמדות הראשונית נוצרת ללא קשר למידת הקשיחות של המשטח (רך או קשיח) ולצפיפות רצף חומצות האמינו, אינטגרינים מהווים יחידות מודולאריות ואוניברסליות המשמשות את התא להיצמדות לסביבתו. בדומה לאבני בניין ביולוגים אחרים, יחידות מודולריות אלו יכולות להצטבר יחדיו ליצירת משטחי היצמדות גדולים יותר. הבנת האופן שבו היצמדויות אוניברסליות ראשוניות אלו מייצרות את אבני הבניין תוכל לספק תובנות חדשות באשר למנגנוני השגשוג וההתפתחות של התאים וכן של התפרצות מחלות.
תקציר המאמר
בין סביבתו החיצונית.
