Medaus bitės gali laikyti kamieninių ląstelių jaunystės paslaptį
Bičių pienelis yra želatininė medžiaga, kurią bitės gamina jaunikliams maitinti. Šis intriguojantis maistas taip pat turi paslaptingą galią padėti kai kurioms medaus bičių lervoms išaugti į naujas bičių motinas. Kai kurie žmonės mano, kad bičių pienelis gali atrakinti jaunystės versmę. Ar tame yra tiesos?
Kompleksinėje avilio hierarchijoje bičių motinėlė yra šventas matriarchas, palaikantis koloniją gyvą ir organizuotą.
Bičių motinėlė deda kiaušinius, iš kurių išsiris lervos. Vėliau šios lervos tampa arba naujomis darbininkėmis, kurios yra bitės moterys, atliekančios visą darbą aplink avilį, arba bepiločiai orlaiviai - bičių patinai, kurių darbas yra poruotis su motina.
Kai miršta bičių motinėlė, kolonija turi užtikrinti, kad jos vietoje būtų nauja.
Norėdami pagaminti naują bičių motinėlę, bitės darbininkės parenka tinkamiausias lervas ir maitina jomis bičių pienelį. Tai leis vienai iš jų išsivystyti į sveiką, stiprią ir ypač derlingą suaugusią patelę, kuri vėliau tampa naująja bičių motina.
Bičių pienelį sudaro vanduo, baltymai ir cukrus, tačiau neaišku, kaip tiksliai jis skatina kai kurias lervas išaugti į karalienes, o ne į bičių darbininkes.
Vis dėlto dėl iš pažiūros „stebuklingų“ savybių daugelis žmonių šią medžiagą vertina kaip stebuklingą ingredientą, galintį sustiprinti sveikatą ir padėti išlaikyti jaunystę.
Naujame Kalifornijos Stanfordo universiteto medicinos mokyklos tyrime mokslininkų komanda nusprendė ištirti, kaip ir kodėl bičių pienelis gali būti naudingas. Jie išnagrinėjo jo poveikį vienam perspektyviausių klinikinių tyrimų tikslų, būtent žinduolių kamieninėms ląstelėms. Šios nediferencijuotos ląstelės gali virsti bet kuriomis specializuotomis ląstelėmis, atliekančiomis bet kokią funkciją.
„Tautosakoje karališkoji želė yra tarsi super vaistas, ypač Azijoje ir Europoje, tačiau rojaus daktaro, aktyvaus želė komponento, DNR seka būdinga bitėms. Dabar mes nustatėme struktūriškai panašų žinduolių baltymą, kuris gali palaikyti kamieninių ląstelių pluripotenciją “, - aiškina vyresnysis autorius dr. Kevinas Wangas.
Tyrėjai žurnale pasakoja savo dabartinių atradimų istoriją Gamtos komunikacijos.
Bičių pienelio „magiškas“ ingredientas
"Man visada buvo įdomu ląstelių dydžio kontrolė, o medaus bitė yra fantastiškas modelis tai tirti", - sako dr. Wangas. „Šios lervos nulinę dieną prasideda vienodai, tačiau baigiasi dramatiškais ir ilgalaikiais dydžio skirtumais. Kaip tai vyksta? “
Šiame tyrime dr. Wangas ir jo komanda susmulkino baltymą, vadinamą rojalaktinu, kurio yra bičių pienelyje. Jie tikėjo, kad šis baltymas gali būti labai atsakingas už įspūdingo lervų ląstelių augimo stimuliavimą, kurias bitės darbininkės pasirenka tapti bičių motinomis.
Siekdami ištirti jo poveikį, mokslininkai nusprendė naudoti Royalactin embrioninėms kamieninėms ląstelėms arba nediferencijuotoms ląstelėms, kurias jie surinko iš pelių.
"Kad bičių pienelis turėtų įtakos motinos vystymuisi, jis turi veikti su ankstyvosiomis pirmtakinėmis bičių lervų ląstelėmis", - pažymi dr. Wangas. „Taigi mes nusprendėme išsiaiškinti, kokį poveikį jis turėjo embriono kamieninėms ląstelėms, jei tokių buvo, - priduria jis.
Embrioninės kamieninės ląstelės yra puikus kandidatas atliekant klinikinius tyrimus, nes jos gali virsti bet kokia specializuota ląstele, atliekančia bet kokį vaidmenį. Šis potencialas vadinamas „pluripotencija“.
Teoriškai gali padėti senėjančios, pažeistos specializuotos ląstelės pakeisti šviežiomis, išaugusiomis iš kamieninių ląstelių. Todėl mokslininkams svarbu turėti prieigą prie sveikų, „jaunatviškų“ kamieninių ląstelių, kurias jie gali laikyti laboratorijose nediferencijuotomis formomis, kol jiems jų naudoti nereikia.
Baltymai pavadinimu „Regina“
Tačiau, pasak dr. Wango, kamieninės ląstelės laboratorijos sąlygomis greitai diferencijuojasi ir tampa nebetinkamos naudoti. Norėdami, kad jų pluripotencija būtų nepažeista, mokslininkams teko sugalvoti kompleksinius inhibitorius.
Pridėję rojalaktino prie embrioninių kamieninių ląstelių, tyrėjai nustatė, kad jis ilgiau išsaugojo pluripotenciją - konkrečiai 20 kartų - be įprasto inhibitoriaus vartojimo.
„Tai buvo netikėta. Paprastai šios embrioninės kamieninės ląstelės auginamos dalyvaujant inhibitoriui, vadinamam leukemijos inhibitoriaus faktoriui, kuris neleidžia joms netinkamai diferencijuotis kultūroje, tačiau mes nustatėme, kad rojalaktinas blokavo diferenciaciją net ir be [leukemijos inhibitoriaus faktoriaus] “, - pažymi dr. .
Vis dėlto mokslininkai nesuprato šio atsakymo. Jie manė, kad žinduolių kamieninės ląstelės neturėjo taip gerai reaguoti į rojalaktiną, nes žinduoliai negamina šio baltymo.
Tada jie domėjosi, ar galėtų rasti žinduolių gaminamų baltymų, kurie galėtų atitikti rojalaktino formą, o ne jo seką, ir kurie taip pat gali padėti išlaikyti ląstelių „kamieną“.
Tikrai, jie nustatė žinduolių baltymą, vadinamą NHLRC3, kuris, jų manymu, gali būti artimas rojalaktino struktūrai ir gali būti panašus. NHLRC3, aiškina dr. Wangas, pasitaiko visuose ankstyvuosiuose gyvūnų embrionuose, įskaitant žmonių.
Kai mokslininkai pritaikė šį baltymą pelių embrioninėms kamieninėms ląstelėms, jie nustatė, kad jis, kaip ir rojalaktinas, padėjo išlaikyti jų pliurpotenciją. Dėl šios priežasties komanda nusprendė šį baltymą pavadinti „Regina“, lotyniškai reiškiančia „karalienė“.
„Tai žavi. Mūsų eksperimentai rodo, kad Regina yra svarbi molekulė, reguliuojanti pluripotenciją ir pirmtakinių ląstelių, iš kurių atsiranda embriono audiniai, gamybą. Mes susiejome kažką mitiško su kažkuo tikru “.
Daktaras Kevinas Wangas
Ateityje mokslininkai planuoja išsiaiškinti, ar Regina gali sustiprinti žaizdų gijimą ir ląstelių regeneraciją. Jie taip pat nori ieškoti daugiau būdų, kaip laboratorijoje kamienines ląsteles laikyti „jaunatviškas“.
