Bilim insanları, bağırsaktaki telosit hücrelerinin kök hücrelerle beyin nöronları gibi doğrudan iletişim kurduğunu ortaya koydu.
Singapore Duke‑NUS Tıp Okulu ve Nanyang Teknoloji Üniversitesi (NTU) araştırmacıları, bağırsakta yer alan telosit olarak bilinen destek hücrelerinin, kök hücrelerle tıpkı beyin nöronları gibi doğrudan sinyal alışverişi yapabildiğini ortaya koydu. Developmental Cell dergisinde yayımlanan bu çalışma, sindirim sisteminin onarım ve yenilenme mekanizmalarını yeniden tanımlamayı mümkün kılıyor.
Bağırsak epitelindeki kök hücreler, normal şartlarda birkaç günde bir yenileniyor. Bu süreci düzenleyen Wnt sinyalleri üzerine önceki çalışmalar, mesajların ortam içerisinde serbestçe yayılıp kök hücrelere ulaşmasını öngörüyordu. Ancak yeni görüntüleme teknikleri, telosit hücrelerinin Wnt’i ince uzantılar (cytoneme) aracılığıyla doğrudan tek tek kök hücrelere gönderdiğini gösterdi.
Telositler, bağırsak duvarındaki kök hücreleri düzenleyen sinyalleri uzun ve ince uzantılarla doğrudan ileterek, hedefli bir iletişim kuruyor. Bu yapıların, sinaps benzeri şekilde çalıştığı ve hücreler arasında “fısıltı gibi” seçici sinyaller taşıdığı ortaya çıktı. Bu durum, önceki “sinyallerin etrafa yayılması” modelini çürütüyor.
Telosit uzantı uçlarından salınan Wnt molekülleri, belirli kök hücrelere hedeflenebiliyor. Bu da biyolojide “seçici ve doğrudan sinyal iletim sistemi” olarak tanımlanıyor ve bağırsakta adeta “mikro-beyin” işlevi görüyor.
Araştırmayı yöneten Profesör David Virshup, “Wnt sinyalleri ortamda dağılmıyor; bunlar, telositlerden doğrudan hedef hücrelere iletiliyor. Bu, hücre iletişiminde şimdiye dek göz ardı edilen bir hassasiyet düzeyini ortaya koyuyor” diyerek bu mekanizmayı açıklıyor.
Çalışmada telositlerin cytoneme uzantılarını sabitleyen KANK ve Liprin adlı iki proteinin işlevsiz hale getirilmesi, Wnt iletimini bozdu. Bu da sinyal iletimindeki mekanik sürecin moleküler düzeyde hassasiyet gerektirdiğini doğruladı.
Bu keşif, bağırsak dokusunun kendini yenileme şeklinin anlaşılmasında köklü değişiklikler getiriyor. Wnt sinyal mekanizmalarındaki bozulmalar, özellikle kolon kanseri ve inflamatuvar bağırsak hastalıkları (IBD) gibi durumlarda kritik rol oynuyor. Artık doğrudan ve hedefe yönelik sinyal iletiminin yeniden hedeflenmesi, daha etkili ve yan etkileri az tedavi stratejilerine kapı açabilir.
Duke‑NUS’tan Dr Gediminas Greicius, “Bu sistem, uzun süredir basitçe ‘difüzyon’ olarak görülen sinyalleşme sürecine meydan okuyor. Hücreler arasındaki iletişim çok daha seçici ve kontrollü çalışıyor” diyor.
Araştırmacılar, bu sinyal sisteminin hasarlı bağırsak dokusunda nasıl davrandığını inceleyerek, telosit işlevlerini hedef alan tedavilerin gelişimine zemin hazırlamayı hedefliyor. Ayrıca, sinyal iletim bozukluklarının erken kanser gibi patolojilerde tanı ve prognoz için kullanılabilirliğini test edilecek.
Bu buluş ayrıca bağırsak ile beyin arasındaki iletişimin aynı zamanda bağırsak içine özgü mikro sinaptik ağlarla gerçekleştiğini gösteriyor.
Kaynak: Phys.org
