ProfielWie ben ikMijn interessesMijn poëzieBerichtenVriendenBeheer

Cellen zetten waarschijnlijk hun vuilnis buiten vooraleer ze zich gaan delen

Een artikel, gebaseerd op denken en vermoedens, geen weten - op een hypothese, geen waarachtige feiten.
door Tsenne Kikke - zaterdag 14 mei 2022 18:50

Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) ontdekten dat cellen voor ze zich beginnen te delen, een 'schoonmaak' houden waarbij ze moleculen, die ze blijkbaar niet meer nodig hebben, naar buiten werken. De onderzoekers denken dat deze schoonmaak de cellen helpt om hun nakomelingen een 'nieuwe start' te geven, zonder al de rommel die de oudercel in haar leven verzameld heeft. Op lange termijn zou de ontdekking misschien kunnen helpen in de strijd tegen neurodegeneratieve ziekten en kanker.

De onderzoekers gebruikten een nieuwe methode die ze ontwikkeld hebben om de droge massa van cellen te meten en daarmee ontdekten ze dat cellen zo'n vier procent van hun massa verliezen als ze aan het begin staan van de celdeling.

"Onze hypothese is dat de cellen zaken buitengooien die zich opgestapeld hebben, toxische elementen of gewoon dingen die niet naar behoren functioneren die je daar niet wil hebben. Het zou de pasgeboren cellen toelaten geboren te worden met meer functionele inhoud", zei Teemu Miettinen, een onderzoekswetenschapper aan MIT en de hoofdauteur van de studie. Professor Scott Manalis is de senior auteur van de studie, de studenten biologisch ingenieur Kevin Ly en Alice Lam zijn mede-auteurs.

Een diagram van een typische dierlijke cel. Nummer 12 is een lysosoom, een organel dat dienst doet als het afvalverwerkingssysteem van de cel.

De massa meten

Doorgaans meet men de droge massa van een cel - het gewicht van haar inhoud zonder het water - met een microscopische techniek die 'kwantitatieve fasemicroscopie' genoemd wordt. Deze techniek kan de groei van een cel meten, maar ze geeft geen informatie over de moleculaire inhoud van de droge massa en ze is moeilijk te gebruiken bij cellen die in suspensie in een vloeistof gekweekt worden.

Het laboratorium van professor Manalis aan MIT had eerder een techniek ontwikkeld om de drijvende massa van cellen te meten, hun massa als ze drijven in een vloeistof zoals water. Deze methode meet de drijvende massa door de cellen in een kanaal te laten vloeien dat vastzit in een vibrerende cantilever, een verbindingsklamp. Dit kan verschillende keren herhaald worden om de veranderingen op te volgen in de massa van een bepaalde cel in de loop van uren of dagen. Voor hun nieuwe studie wilden de onderzoekers de techniek aanpassen zodat ze gebruikt zou kunnen worden om de droge massa van cellen te berekenen, en ook de densiteit - de dichtheid - van die droge massa.

Zo'n tien jaar geleden hadden ze al ontdekt dat ze de droge massa van een cel konden berekenen als ze de cel eerst opmaten in gewoon water en vervolgens in zwaar water - water dat in plaats van twee waterstofatomen met enkel een proton in de kern, twee zware waterstof- of deuteriumatomen bevat, een stabiele isotoop van water met een proton en een neutron in de kern. Die twee opmetingen kunnen dan gebruikt worden om de droge massa van de cel te berekenen.  

Zwaar water is giftig voor cellen

Met die methode om de droge massa te berekenen, was er echter een probleem. Zwaar water is namelijk giftig voor cellen, zodat ze per cel slechts een enkele meting konden verkrijgen. Vorig jaar zette Miettinen zich aan het werk om een systeem te ontwerpen waarin cellen herhaaldelijk zouden kunnen gemeten worden met een minimale blootstelling aan zwaar water.

In het systeem dat hij bedacht, worden cellen slechts zeer kort blootgesteld aan zwaar water terwijl ze door microfluïdische - hele dunne - kanaaltjes vloeien. Een cel vervangt haar volledige waterinhoud in slechts een seconde, zodat de onderzoekers de massa van de cel konden meten als ze vol met zwaar water zat, die konden vergelijken met de massa in normaal water en vervolgens de droge massa konden berekenen.

"Ons idee was dat als we blootstelling aan het zware water konden minimaliseren, we het systeem zo konden opzetten dat we deze meting konden herhalen over een langere periode zonder de cel te beschadigen", zei Miettinen. "Dat liet ons voor het eerst toe niet alleen de droge massa van een cel op te volgen, wat andere onderzoekers doen met microscopische methoden, maar ook de densiteit van de droge massa, wat ons informatie geeft over de biomoleculaire samenstelling van de cel."

De onderzoekers toonden aan dat hun metingen van de droge massa kwalitatief overenstemden met vroeger onderzoek met kwantitatieve fasemicroscopie. En naast het feit dat de methode van het MIT-team de densiteit van de droge massa gaf, maakte ze ook een hogere tijdsresolutie mogelijk - meer metingen op korte tijd - wat nuttig zou blijken om de dynamiek in de cellen bloot te leggen tijdens de mitose, een vorm van celdeling.

Voorstelling van het proces dat 'cytose' genoemd wordt, met links 'exocytose', waarbij stoffen uit de cel gewerkt worden en rechts 'endocytose', waarbij stoffen in de cel worden opgenomen.

Het afval buiten zetten

De onderzoekers gebruikten hun nieuwe techniek om cellen die mitose doormaakten, te bestuderen en na te gaan wat er gebeurt met de celmassa en de samenstelling van de cel gedurende dat proces.

In een studie uit 2019 waren Miettinen en Manalis tot de conclusie gekomen dat de drijvende massa lichtjes toenam bij het begin van de mitose. Andere studies met kwantitatieve fasemicroscopie suggereerden echter dat de cellen hun massa zouden kunnen behouden of droge massa zouden kunnen verliezen in het begin van de celdeling.

In de nieuwe studie verrichtte het MIT-team metingen op drie soorten van kankercellen, die makkelijker te bestuderen zijn omdat ze zich vaker delen dan gezonde cellen. Tot hun verrassing stelden ze vast dat de droge massa van cellen daadwerkelijk afneemt als ze beginnen aan de celdelingscyclus. Die massa wordt later teruggewonnen, nog voor de deling volledig is.

Verdere experimenten wezen uit dat als cellen beginnen met mitose, ze de activiteit opvoeren van een proces dat lysosomale exocytose wordt genoemd. Lysosomen zijn organellen van de cel die afvalproducten afbreken of recycleren en exocytose is het proces dat ze gebruiken om moleculen die niet langer nodig zijn, uit te cel te werken.

De onderzoekers stelden ook vast dat de densiteit van de droge massa toeneemt als de cellen droge massa verliezen. Daardoor denken ze dat de cellen moleculen met een lage densiteit verliezen, zoals lipiden - vetachtige stoffen - en lipoproteïnen - verbindingen van bepaalde eiwitten en lipiden.

Ze veronderstellen dat de cellen dit proces gebruiken om toxische moleculen weg te werken voor ze zich delen. "Wat we zien is dat cellen mogelijk proberen beschadigde componenten weg te gooien voor de celdeling", zei Miettinen.  

Kanker en neurodegeneratieve ziekten

De onderzoekers vermoeden dat hun bevindingen kunnen helpen verklaren waarom zenuw- en hersencellen - die zich niet delen - meer kans lopen om giftige stoffen te accumuleren zoals tau-eiwitten of bèta-amyloïde peptiden, die gelinkt worden aan de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer.

De bevindingen zouden ook relevant kunnen zijn voor kanker: kankercellen kunnen exocytose gebruiken om sommige chemotherapiemiddelen weg te werken, wat hen helpt om resistent te worden voor die middelen. In theorie zou het kunnen helpen om kankercellen gevoeliger te maken voor dergelijke geneesmiddelen als men zou kunnen verhinderen dat exocytose zich voordoet voor de celdeling.

"Er zijn ziekten waarbij we exocytose zouden willen opschalen, bijvoorbeeld bij neurogeneratieve ziekten, maar er zijn ook ziekten zoals kanker waarbij we misschien exocytose naar beneden willen bijstellen", zei Miettinen. "In de toekomst, als we de moleculaire mechanismen die hier achter zitten beter zouden begrijpen en een manier vinden om exocytose in gang te zetten los van de mitose of ze te verhinderen tijdens de mitose, zouden we echt wel een nieuwe schakelaar hebben om te gebruiken bij de behandeling van ziekten."

Cellen in verschillende stadia van celdeling. Het magenta stelt DNA voor, het groen stelt een lysosomale marker voor op het oppervlak van de cel, wat een indicatie is voor lysosomale exocytose.

Bron: VRT NWS - Luc De Roy - De studie van Miettinen, Ly, Lam en Manalis is gepubliceerd in 'eLife'. Dit artikel is gebaseerd op een persmededeling van het 'Massachusetts Institute of Technology'.

"Vind mensen, die in zichzelf zowel de motivatie als de aangeboren drijfveer hebben om aan hun Innerlijke Zelf te werken, en we zullen hen gidsen."

DIMschool vzw, de énige gespecialiseerd in Zelfkennis, zijnde: het kennen van het Zelf -
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Voel je je geroepen om Spiritualia te sponsoren?
Klik hier en, alvast bedankt!

Overschrijven kan ook via: IBAN: BE22 7795 9845 2547 - BIC: GKCCBEBB

Ook kan je in onze webshop iets aankopen, waaronder:
Archetypen vragenlijst
Kristallen schedels
Pendels
Purperen plaatjes
Wierook & Benodigdheden

Voor de 'Zoekers naar hun Innerlijke Waarheid' is er...: Eclecticus!

En, dan heb je nog de vaste teksten...

DIMschool biedt 10 interessante privé-sessies aan waaruit jij kan kiezen!
Dossier Zelfkennis: Over de Handleiding Pendelen van A tot Z     
'Eclecticus': een korte introductie…
Meteorieten zijn hoogstwaarschijnlijk zo oud als onze planeet: eentje kopen?    
Prachtige geode amethist schedel van 4 kg 340 gram zoekt een warme thuis.
Wat is jouw Archetype ? En, ken je ook die van jouw partner?

Betalende teksten...

Interesse in Kabbala en de Boom des Levens?

Pssst! Jij, ja jij! Leren werken met Runen?… De handleiding is beschikbaar!

Commentaar


Wees de eerste om te reageren!

Reageer


Opgelet: momenteel ben je niet ingelogd. Om onder jouw eigen naam te posten kun je hier inloggen.

Mijn naam:    
Mijn e-mail adres:    
Mijn commentaar:
Verificatie:
Typ de code hierboven in:
 


School voor ontwikkeling van De Innerlijke Mens


Adverteer op Spiritualia
Adverteren
Zoek&Vind
Meer
Spiritualia
Contact
Copyright © 2008-2022 Spiritualia. Alle rechten voorbehouden. | Privacy Statement | Gedragscode | Algemene Voorwaarden | Auteursrecht