Како ваш имунолошки систем користи хаос за спречавање болести
Ново истраживање, које се појављује у часопису Натуре Цоммуницатионс, открива нови механизам који се игра у ћелијској функцији. Хаотичне промене концентрације протеина помажу у одржавању имунолошког система будним и функционалним, спречавајући хроничне болести, попут рака и дијабетеса.
Савремена истраживања открила су многе неисправне механизме који се играју код рака, али науци остаје још много тога да открије.
На ћелијском нивоу, неки од ових механизама врте се око онога што медицински стручњаци називају сигналним путевима. Путови ћелијских сигнала регулишу раст, преживљавање и пролиферацију ћелија.
У раку су неки сигнални протеини хиперактивни, што доводи до раста и пролиферације туморских ћелија, док други - који би нормално деловали као супресори тумора - не функционишу исправно.
Разумевање динамике која се одиграва у ћелијама је, дакле, кључно за спречавање и превазилажење рака и многих других хроничних болести.
Нова истраживања су можда пробила нови терен у том погледу, јер су три научника открила нови механизам ћелијске регулације: хаос.
Докторски истраживач Матхиас Хелтберг и професор Могенс Хøгх Јенсен - обојица са Института Ниелс Бохр на Универзитету у Копенхагену у Данској, заједно са Сандеепом Кришном из Националног центра за биолошке науке у Бангалореу у Индији, кренули су у истраживање како одређени протеин стимулише ген активност.
Научници су открили да је хаотична динамика одговор. Протеин који су проучавали је Нуклеарни фактор-кБ (НФ-кБ).
НФ-кБ је кључан за одржавање телесног имуног система у приправности и функционалности. Дакле, налази могу помоћи у спречавању више од рака: дијабетес и Алцхајмерова болест такође могу бити мета ако истраживачи боље разумеју како функционишу природне одбране тела.
Хаос је неопходан за имунолошки одговор
НФ-кБ је фактор транскрипције који је критичан и за „урођене и за адаптивне имунолошке функције“, а такође посредује у инфламаторним одговорима. Као резултат, нивои у телу варирају током времена, утичући на функцију гена и ћелије.
Недавне студије показале су да НФ-кБ сигнализација такође игра пресудну улогу у раку, пружајући везу између развоја карцинома и упале.
У тренутној студији, професор Јенсен и његове колеге користили су математичке прорачуне и лабораторијске експерименте како би показали да хаотични успони и падови у концентрацијама НФ-кБ активирају гене који би у супротном остали нечујни.
Протеин НФ-кБ мора бити у хаотичном стању како би активирао праве гене који омогућавају оптималан имунолошки одговор, показала је студија.
До сада су истраживачи веровали да су сви живи организми избегавали хаотичну динамику. Али нова студија оспорава ово уверење, јер истраживачи показују да су хаотичне промене концентрације протеина пресудне за активирање кључних гена.
„Хаос је математички добро дефинисана динамика, која се, на пример, раније користила за објашњавање великих промена у временским системима“, објашњава проф. Јенсен.
„Уз огромну сложеност која карактерише жива бића вишег реда, очигледно је да ће се хаотична динамика појавити у различитим врстама система. Али како хаос игра пресудну улогу у живим ћелијама, потпуно је ново “, додаје истраживач.
Импликације на дијабетес, рак, Алцхајмерову болест
Истраживачи такође примећују терапијске импликације налаза. Нови лекови, каже Хелтберг, коаутор студије, могли би да „осигурају правилну функцију протеина“.
„Терапије би такође могле да укључују повлачење и тестирање ћелија из тела како би се утврдило да ли су ћелије у правом стању да би имале тачне промене“, наставља Хелтберг.
„Ако нису, можда је могуће предвидети и открити болести пре него што се појаве.“
Проф. Јенсен се слаже:
„Резултати могу имати огроман утицај на наше разумевање како функционише имуни систем и како се може избећи учесталост неких од најтежих болести, укључујући дијабетес, рак и Алцхајмерову болест.“
Проф. Могенс Хøгх Јенсен
