Bağışıklık sisteminiz hastalığı önlemek için kaosu nasıl kullanır?
Dergide görünen yeni araştırma Doğa İletişimi, hücresel işlevde rol oynayan yeni bir mekanizmayı ortaya koyuyor. Protein konsantrasyonlarının kaotik dalgalanmaları, bağışıklık sistemimizi uyanık ve işlevsel tutmaya yardımcı olur, kanser ve diyabet gibi kronik hastalıkları önler.
Modern araştırmalar kanserde rol oynayan hatalı mekanizmaların çoğunu ortaya çıkardı, ancak bilimin keşfedeceği çok şey var.
Hücresel düzeyde, bu mekanizmalardan bazıları tıp uzmanlarının sinyal yolları dediği şey etrafında dönüyor. Hücre sinyalleme yolları, hücrelerin büyümesini, hayatta kalmasını ve çoğalmasını düzenler.
Kanserde, bazı sinyal proteinleri hiperaktiftir ve tümör hücrelerinin büyümesine ve çoğalmasına neden olurken, normalde tümör baskılayıcı görevi gören diğerleri doğru şekilde çalışmaz.
Bu nedenle, hücrelerde oyuna giren dinamiği anlamak, kanseri ve diğer birçok kronik hastalığı önlemenin ve üstesinden gelmenin anahtarıdır.
Üç bilim insanı yeni bir hücre düzenleme mekanizması keşfettiğinden, yeni araştırmalar bu açıdan yeni bir çığır açmış olabilir: kaos.
Doktora araştırmacısı Mathias Heltberg ve profesör Mogens Høgh Jensen - her ikisi de Danimarka'daki Kopenhag Üniversitesi'ndeki Niels Bohr Enstitüsü'nden, Hindistan'ın Bangalore kentindeki Ulusal Biyolojik Bilimler Merkezi'nden Sandeep Krishna ile birlikte, belirli bir proteinin geni nasıl uyardığını araştırmak için yola çıktılar. aktivite.
Bilim adamları, kaotik dinamiklerin cevap olduğunu keşfettiler. Çalıştıkları protein Nükleer faktör-κB'dir (NF-kB).
NF-kB, vücudun bağışıklık sistemini tetikte ve işlevsel tutmanın anahtarıdır. Dolayısıyla bulgular, kanserden daha fazlasını engellemeye yardımcı olabilir: Araştırmacılar vücudun doğal savunmasının nasıl çalıştığını daha iyi anlarsa, diyabet ve Alzheimer hastalığı da hedef olabilir.
Bağışıklık tepkisi için kaos şarttır
NF-kB, hem “doğuştan gelen hem de uyarlanabilir bağışıklık fonksiyonları” için kritik olan bir transkripsiyon faktörüdür ve ayrıca inflamatuar tepkilere aracılık eder. Sonuç olarak, vücuttaki seviyeleri zamanla dalgalanarak gen ve hücre işlevini etkiler.
Son çalışmalar, NF-kB sinyalinin kanserde de önemli bir rol oynadığını ve kanser gelişimi ile iltihaplanma arasındaki bağlantıyı sağladığını göstermiştir.
Bu çalışmada, Prof. Jensen ve meslektaşları, NF-kB konsantrasyonlarındaki kaotik iniş ve çıkışların, aksi takdirde sessiz kalacak genleri aktive ettiğini göstermek için matematiksel hesaplamalar ve laboratuvar deneyleri kullandılar.
Çalışma, optimum bağışıklık tepkisine izin veren doğru genleri aktive etmek için NF-kB proteininin kaotik bir durumda olması gerektiğini gösterdi.
Şimdiye kadar araştırmacılar, tüm canlı organizmaların kaotik dinamiklerden kaçındığına inanıyorlardı. Ancak araştırmacılar, protein konsantrasyonlarındaki kaotik dalgalanmaların anahtar genleri harekete geçirmek için kritik olduğunu gösterdiğinden, yeni çalışma bu inanca meydan okuyor.
Prof. Jensen, “Kaos, matematiksel olarak iyi tanımlanmış bir dinamiktir, örneğin daha önce hava sistemlerindeki büyük değişiklikleri açıklamak için kullanılmış bir dinamiktir” diye açıklıyor Prof. Jensen.
“Üst düzey canlıları karakterize eden muazzam karmaşıklıkla, farklı sistem türlerinde kaotik dinamiklerin ortaya çıkacağı açıktır. Ancak kaosun canlı hücrelerde nasıl belirleyici bir rol oynadığı tamamen yeni ”diye ekliyor araştırmacı.
Diyabet, kanser ve Alzheimer'ın etkileri
Araştırmacılar ayrıca bulguların terapötik etkilerini de not ediyor. Çalışmanın ortak yazarı Heltberg, yeni ilaçların "uygun protein fonksiyonunu sağlayabileceğini" söylüyor.
Heltberg, "Terapiler ayrıca hücrelerin doğru salınımlara sahip olmak için doğru durumda olup olmadığını ölçmek için hücrelerin vücuttan çekilmesini ve test edilmesini de içerebilir" diye devam ediyor.
"Değilse, hastalıkları ortaya çıkmadan önce tahmin etmek ve keşfetmek mümkün olabilir."
Prof. Jensen aynı fikirde:
"Sonuçlar, bağışıklık sisteminin nasıl çalıştığına ve diyabet, kanser ve Alzheimer dahil en ciddi hastalıkların bazılarının görülme sıklığının nasıl önlenebileceğine dair anlayışımız üzerinde muazzam bir etkiye sahip olabilir."
Prof. Mogens Høgh Jensen
