Megmérték, milyen gyors a halál, meg fog lepődni

Az apoptózis, azaz a programozott sejthalál korai fázisának illusztrációja

Először sikerült megmérni a „halál sebességét”, vagyis azt, hogy egy sejt milyen gyorsan pusztul el. Kiderült, hogy a folyamat hullámszerűen terjed 30 mikrométer per perces sebességgel.

A többsejtű organizmusoknál természetes, hogy a sejtek feláldozzák magukat a szervezet egészséges működésének fenntartása érdekében. A sejt maga indítja be saját pusztulását, ami rendszerint annak szétesésével végződik. A programozott sejthalál már magzati korban is megvan – így válnak el például ujjaink az anyaméhben –, de a kifejlett élőlényeknél is nélkülözhetetlen a „celluláris harakiri” a daganatképződés megakadályozása, vagy a vírusok inváziójának megfékezése érdekében.

Az eddig is világos volt, hogy ha a programozott sejthalál beindul, a szignál gyorsan terjed a sejten belül

– mondta James Ferrell, a kaliforniai Stanford Egyetem kutatója. –

Azt azonban eddig senki sem vizsgálta, pontosan hogyan is burjánzik a jel.

Az apoptózis, azaz a programozott sejthalál korai fázisának illusztrációja Forrás: Science Photo Library/KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Kateryna Kon/Science Photo Libra

Hullámként terjed a halál

A kutatók kimutatták, hogy ahelyett, hogy valamilyen kémiai szignál lassan keresztüldiffundálna a sejten,

a sejthalál úgynevezett „triggerhullámként” terjed,

vagyis a sejt egyik részének önmegsemmisítése kiváltja az azt követő rész önpusztítását. Triggerhullámra példa még az ingerület idegsejtek általi továbbítása vagy az erdőtüzek terjedése is.

A tudósok erre úgy jöttek rá, hogy a citoplazmát – azaz a sejteket kitöltő folyadékot – kinyerték békák petesejtjeiből, és egy vékony csőbe töltötték. A citoplazma olyan fehérjéket tartalmazott, amik apró pontokként, zölden világítottak a csőben.

Ezt követően a cső egyik végét olyan sejtkivonatba helyezték, ami már keresztülment a programozott sejthalál folyamatán, ezen kívül vörös festéket is tartalmazott.

A fehérjék megsemmisülésével a zöld pöttyök eltűntek, ez pedig elárulta, hogy milyen gyorsan játszódik le a sejthalál.

Az eltűnő pöttyök hulláma sokkal gyorsabban terjedt a vörös festéknél, ami csak lassacskán szivárgott a csőbe. Az alábbi videó jól szemlélteti a kísérletet.

Nem csak a sejt pusztulása zajlik így

Ferrell és kollégái a folyamatot egy intakt petesejten is tesztelték, az eredményeket sikerült lefilmezni. Jól látható, hogy a pusztulási folyamat során miként változik meg a külső membrán színe.

null

null

Egy korábbi kutatás során Ferrell azt is bizonyította, hogy a sejtosztódás folyamata is triggerhullámként terjed keresztül a sejten.

A felfedezést a Science magazinban ismertették a szakemberek.

Forrás: New Scientist, Eurekalert