Pčele mogu čuvati tajnu mladosti matičnih stanica
Matična mliječ je želatinozna tvar koju medonosne pčele proizvode da bi hranile svoje mlade. Ova intrigantna hrana također drži tajnovitu moć pomaganja nekim ličinkama medonosnih pčela da izrastu u nove matice. Neki ljudi vjeruju da matična mliječ može otključati izvor mladosti. Ima li istine u tome?
U složenoj hijerarhiji košnice, matica je sveti matrijarh koji održava koloniju na životu i organizirano.
Pčela matica polaže jajašca iz kojih će se izleći ličinke. Te ličinke kasnije postaju ili nove radnice, a to su ženske pčele koje obavljaju sve poslove oko košnice, ili trutovi, muške pčele čiji je posao parenje s maticom.
Kad matica ugine, kolonija mora osigurati da je zauzme nova.
Da bi proizvele novu maticu, pčele radilice odabiru najprikladnije ličinke i hrane ih matičnom mliječi. To će omogućiti jednoj od njih da se razvije u zdravu, snažnu i izuzetno plodnu odraslu ženku koja tada postaje nova matica.
Matična mliječ sadrži vodu, proteine i šećere, ali kako točno potiče neke ličinke da izrastu u matice, a ne u pčele radnice, ostalo je nejasno.
Ipak, zbog naizgled "čarobnih" svojstava, mnogi ljudi pozdravljaju ovu tvar kao čudesan sastojak koji može poboljšati zdravlje i pomoći u održavanju mladosti.
U novom istraživanju Medicinskog fakulteta Sveučilišta Stanford u Kaliforniji, tim istraživača odlučio je istražiti kako i zašto matična mliječ može biti korisna. Oni su proučavali njegov učinak na jednu od najperspektivnijih meta kliničkih istraživanja, odnosno na matične stanice sisavaca. Te nediferencirane stanice mogu se pretvoriti u bilo koje specijalizirane stanice koje služe bilo kojoj funkciji.
„U narodnom predanju matična mliječ je poput superlijeka, posebno u Aziji i Europi, ali DNA slijed rojalaktina, aktivne komponente u mliječi, jedinstven je za pčele. Sada smo identificirali strukturno sličan protein sisavaca koji može održavati pluripotenciju matičnih stanica ”, objašnjava viši autor dr. Kevin Wang.
Istraživači u časopisu pričaju priču o svojim trenutnim nalazima Prirodne komunikacije.
‘Čarobni’ sastojak matične mliječi
"Oduvijek me zanimala kontrola veličine stanica, a medonosna pčela je fantastičan model za proučavanje ovoga", kaže dr. Wang. “Sve ove ličinke počinju isto na nulti dan, ali na kraju imaju dramatične i trajne razlike u veličini. Kako se to događa? "
U ovoj su studiji dr. Wang i njegov tim usavršili protein zvan royalactin koji je prisutan u matičnoj mliječi. Vjerovali su da je ovaj protein u velikoj mjeri odgovoran za poticanje impresivnog rasta stanica u ličinkama koje pčele radilice odabiru da postanu matice.
Kako bi proučili njegove učinke, istraživači su odlučili primijeniti rojalaktin na embrionalne matične stanice ili nediferencirane stanice koje su prikupili od miševa.
"Da bi matična mliječ djelovala na razvoj matice, ona mora djelovati na rane matične stanice u pčelinjim ličinkama", napominje dr. Wang. "Tako smo odlučili vidjeti kakav je učinak imao, ako je uopće imao, na embrionalne matične stanice", dodaje.
Embrionalne matične stanice savršeni su kandidat za klinička istraživanja jer se mogu pretvoriti u bilo koju specijaliziranu stanicu igrajući bilo koju ulogu. Taj se potencijal naziva „pluripotencija“.
Zamjena starenja, oštećenih specijaliziranih stanica svježim koje su izrasle iz matičnih stanica, u teoriji, može pomoći u rješavanju bilo kojeg broja bolesti. Kao rezultat toga, istraživačima je važno imati pristup zdravim, „mladenačkim“ matičnim stanicama koje mogu držati u laboratorijima u svojim nediferenciranim oblicima dok ih ne budu trebali koristiti.
Protein nazvan "Regina"
Međutim, objašnjava dr. Wang, matične stanice se ubrzo diferenciraju u laboratorijskim uvjetima i postaju neupotrebljive. Da bi njihova pluripotencija ostala netaknuta, istraživači su morali osmisliti složene inhibitore.
Kad su dodali rojalaktin embrionalnim matičnim stanicama, istražitelji su otkrili da on zadržava njihovu pluripotenciju dulje - točnije, 20 generacija - bez potrebe za primjenom uobičajenih inhibitora.
“Ovo je bilo neočekivano. Obično se ove embrionalne matične stanice uzgajaju u prisutnosti inhibitora koji se naziva faktor inhibitora leukemije koji ih sprječava u neprimjerenoj diferencijaciji u kulturi, ali otkrili smo da rojalaktin blokira diferencijaciju čak i u odsustvu [faktora inhibitora leukemije] ”, napominje dr. Wang .
Ipak, istraživači nisu razumjeli ovaj odgovor. Smatrali su da matične stanice sisavaca nisu trebale tako dobro reagirati na royalactin jer sisavci ne proizvode taj protein.
Zatim su se pitali mogu li pronaći protein proizveden od sisavaca koji bi se mogao podudarati s oblikom rojalaktina, a ne s njegovim redoslijedom, a koji također može služiti u svrhu održavanja "matičnosti stanica".
Sasvim sigurno, identificirali su protein sisavaca nazvan NHLRC3, koji su, smatrali su, možda imali strukturu blisku strukturi royalactina i mogli bi poslužiti sličnoj svrsi. NHLRC3, objašnjava dr. Wang, javlja se u svim ranim životinjskim embrijima, uključujući one u ljudima.
Kada su istraživači primijenili ovaj protein na matične stanice embrija miša, otkrili su da, poput royalactina, pomaže u održavanju njihove pluripotencije. Iz tog razloga, tim je odlučio ovaj protein preimenovati u "Regina", što na latinskom znači "kraljica".
“Fascinantno je. Naši eksperimenti impliciraju da je Regina važna molekula koja upravlja pluripotencijom i proizvodnjom matičnih stanica koje stvaraju tkiva embrija. Nešto mitsko povezali smo s nečim stvarnim. "
Dr. Kevin Wang
U budućnosti istraživači planiraju otkriti može li Regina pojačati zacjeljivanje rana i regeneraciju stanica. Također žele istražiti još načina kako matične stanice zadržati "mladoliko" u laboratoriju.
