Chiar și după secole de cartografiere a corpului uman în detalii uluitoare, se pare că biologia încă ne rezervă surprize. O echipă de cercetători a identificat o structură celulară complet nouă, un organit care ar putea juca un rol esențial în menținerea sănătății noastre.
Numit hemifuzom, acest organit înconjurat de membrană pare să fie un jucător cheie în sortarea, eliminarea și reciclarea materialelor din interiorul celulelor. Oamenii de știință cred că înțelegerea funcționării sale ar putea deschide noi perspective asupra unor boli complexe.
„Este ca și cum am descoperi un nou centru de reciclare în interiorul celulei. Credem că hemifuzomul ajută la gestionarea modului în care celulele ambalează și procesează materialul, iar când acest proces nu funcționează corect, poate contribui la apariția unor boli care afectează multe sisteme din organism.”, a explicat biofizicianul Seham Ebrahim de la Universitatea din Virginia.
O nouă structură descoperită în interiorul celulelor umane
Descoperirea nu doar că adaugă o nouă componentă pe harta celulară, dar ne ajută să înțelegem mai bine mecanismele delicate de transport și reciclare care mențin în funcțiune complexa mașinărie a vieții.
Cartografierea componentelor celulare este o provocare imensă. Celulele sunt incredibil de complexe, iar structurile lor fine sunt greu de izolat. Tehnicile tradiționale, precum microscopia electronică, necesită plasarea probelor în vid, un proces care, din nefericire, distruge materialele biologice fragile.
Însă, în ultimii ani, o tehnologie revoluționară numită tomografie electronică criogenică (cryoET) a schimbat regulile jocului. Aceasta permite analiza probelor biologice în 3D, la o scară aproape atomică. Probele sunt înghețate ultrarapid, într-un mediu criogenic, prevenind formarea cristalelor de gheață care ar putea deteriora țesutul. Apoi, un fascicul de electroni scanează proba, generând o serie de imagini 2D care, combinate, creează o reconstrucție tridimensională de înaltă rezoluție.
Folosind această tehnică avansată, echipa de cercetători a analizat țesuturi de la mamifere diverse – maimuță, om, șobolan și șoarece. În toate cele patru tipuri de celule, au observat aceleași structuri: saculeți multipli care facilitează formarea unor perechi de vezicule, separate de un perete fin numit diafragmă de hemifuzie, arată Science Alert.
Cercetătorii descriu aceste vezicule ca fiind niște containere de sortare.
„Veziculele pot fi considerate ca niște mici camioane de livrare din interiorul celulei. Hemifuzomul este ca o platformă de încărcare unde se conectează și transferă încărcătura. Este o etapă a procesului despre care nu știam că există.”, adaugă Ebrahim.
Pentru a testa funcționalitatea, echipa a efectuat experimente cu nanoparticule de aur și celule umane cultivate. În mod interesant, hemifuzomii par să preia materialele din mediul înconjurător într-un mod diferit față de alte mecanisme celulare cunoscute.
Acum, provocarea este să se descifreze exact ce face acest nou organit, cum funcționează și care este rolul său în imaginea de ansamblu a celulei. Cercetări viitoare ar putea dezvălui implicarea hemifuzomilor în diverse boli, deoarece incapacitatea celulei de a procesa corect „încărcătura” poate duce la probleme grave de sănătate.
„Abia începem să înțelegem cum se încadrează această nouă organită în imaginea de ansamblu a sănătății și bolilor celulare. Este interesant, deoarece descoperirea ceva cu adevărat nou în interiorul celulelor este rară și ne oferă o cale cu totul nouă de explorat. Acum că știm că hemifuzomii există, putem începe să ne întrebăm cum se comportă în celulele sănătoase și ce se întâmplă când lucrurile nu merg bine. Acest lucru ne-ar putea conduce la noi strategii de tratare a bolilor genetice complexe.”, spune Ebrahim.
Cercetarea a fost publicată în Nature Communications.
