Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe odgrywają zasadniczą rolę w komunikacji międzykomórkowej podczas różnych procesów biologicznych. Pewną szczególną grupą takich pęcherzyków są egzofery. Te duże, ewolucyjnie konserwowane struktury opisano do tej pory w komórkach nerwowych ważnego organizmu modelowego - nicienia Caenorhabditis elegans, a także w komórkach serca myszy. Zauważono, że egzofery są wydzielane, aby przenosić pewien ładunek - uszkodzone białka, a nawet całe organelle. Naukowcy uznali więc, że może to stanowić ważny, ale wciąż słabo zbadany system zarządzania odpadami metabolicznymi.

Polskim badaczom wciąż jednak coś nie dawało spokoju: ich zdaniem egzofery były zbyt duże, aby ich jedyną funkcją było usuwanie komórkowych odpadów. I mieli rację. Artykuł naukowy opublikowany przez nich kilka lat temu opisuje, że mięśnie nicieni C. elegans produkują egzofery, które wspomagają rozmnażanie poprzez przyspieszenie rozwoju potomstwa, a ich wydzielanie zależy od płci.

Natomiast najnowsze badania przeprowadzone przez grupę dr. hab. Wojciecha Pokrzywy z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie (MIBMiK) oraz dr. Michała Turka z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN rzucają nowe światło na to, jak czynniki środowiskowe oraz interakcje społeczne wpływają na produkcję egzofer. Publikacja ukazała się w Nature Communications. 

Badania dostarczyły przełomowych wyników dotyczących mechanizmu, w jaki sygnały chemiczne wpływają na zdolność tkanki mięśniowej do produkcji egzofer. Naukowcy odkryli, że komunikacja za pośrednictwem określonych feromonów wpływa na produkcję egzofer przez mięśnie nicieni hermafrodytów (obojnaków; u nicieni występują osobniki obojnacze oraz płci męskiej). “Pod wpływem męskich feromonów mięśnie te produkują zwiększoną ilość pęcherzyków. Wspiera to rozwój embrionów w ciele matki- hermafrodyty, jednakże wiąże się także z kosztem somatycznym dla jej organizmu” - czytamy w komunikacie MIBMiK.

Kolejnym zaobserwowanym efektem było to, że wzrost populacji nicieni skutkuje zmniejszeniem produkcji egzofer w organizmach obojnaków. Jeśli więc populacja jest wystarczająco duża, nicieniom nie zależy na intensywnym rozrodzie i przechodzą w tryb oszczędzania zasobów.

W publikacji w czasopiśmie Nature Communications opisano też, jak informacja o tym, czy produkować egzofery, przenoszona jest do mięśni z układu nerwowego, rejestrującego obecność feromonów. Nicień C. elegans to organizm modelowy, który odgrywa kluczową rolę w wielu badaniach biomedycznych. Na organizmach tych testowane są nowe leki i terapie. Warto więc, żeby badacze jak najlepiej rozumieli mechanizmy komórkowe, które decydują o rozwoju tych organizmów.

„Te odkrycia nie tylko pogłębiają nasze zrozumienie interakcji środowiskowych wpływających na komórkowe mechanizmy regulacji biologicznej, ale także otwierają nowe perspektywy dla zrozumienia podobnych procesów w bardziej złożonych organizmach, włączając ludzi” – podkreśla cytowany w komunikacie dr hab. Wojciech Pokrzywa z MIBMiK.

PAP Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ agt/