Меню Затваряне
🗞️  Новини

Тежката вода забавя биологичния часовник на клетките

  • 15
    Споделяния

Учени от Лайпцигския университет, съвместно с други колеги от Германия и Англия успяват обратимо да забавят клетъчните процеси. Биофизиците, начело с проф. д-р Йозеф Кес и д-р Йорг Шнаус показват за пръв път в експериментални условия, че клетки, поставени в тежка вода, могат да се държат като в “забавен каданс” при абсолютно еднакви температури. От физична гледна точка, до момента подобно нещо е възможно единствено в рамките на теорията на относителността. Резултатите от изследването са публикувани в реномираното научно списание „Advanced Materials“.

Тежката вода забавя биологичния часовник на клетките MedGuide.bg Медицинският пътеводител 🗞️  Новини
Снимка: Universität Leipzig/Steffen Grosser, Tom Kunschmann, Jörg Schnauß

Какво ще рече “тежка вода”?

Тежката вода е химично съединение, подобно на обикновената, в което вместо обикновен водороден атом с кислорода е свързан водородният изотоп деутерий. Поради тази причина още се нарича деутериев оксид. Химичната формула се изписва като D2O или 2H2O. [1]

Клетките, освен наши основни градивни единици, са и динамични системи, в които непрекъснато протичат множество активни процеси. Изследователската група успява значително да забави имено тази динамика, без да предизвика каквито и да било последствия за клетките.

“Тежката вода е широко известна като технически важно вещество за атомните електроцентрали. Ние обаче тръгнахме по друг път и показахме, че времето за клетката или по-скоро протичането на нейните динамични процеси може да бъде значително забавено в среда с тежка вода”- обяснява проф. Кес

Професор Кес посвещава цялата си работа на изследването на физичните свойства на клетки и тъкани. Настоящият му труд показва на различни биологични нива, че движението на клетките и тяхната динамика се осъществяват като в забавен каданс.

„Интересното е, че клетъчната динамика може да се забави при една и съща температура. До момента единствено теорията на относителността предлагаше подобни възможности на физично равнище“- допълва Кес.

Резултатите, получени от експериментите на изследователската група, биха могли да бъдат използвани с цел предпазване на клетки и тъкани от дегенерация за по-дълъг период от време.
Учените потвърждават наблюдавания ефект с редица допълващи се методи, като в крайна сметка приписват забавянето на клетъчната динамика на повишената реактивност между структурните протеини.

“Тежката вода, също както и обикновената, образува водородни връзки, които обаче са по-здрави. Изглежда в среда с деутериев оксид структурните протеини, като напр. актин, взаимодействат по-силно един с друг и краткотрайно “слепват”. Впечатляващото тук е, че наблюдаваните ефекти са обратими и при връщане на клетките в нормална водна среда, те мигновено възвръщат нативните си свойства”- казва д-р Шнаус.

В допълнение към промените в свойствата на единични клетки, многоклетъчната динамика в анализи за заздравяване на рани също значително се забавя с увеличаване на концентрацията на D2O. Фактът, че ефектите са обратими и могат да бъдат мащабирани до една основна крива, единствено чрез промяна на часовата ос, подкрепя предположението, че именно индуцираните от D2O промени в протеомните взаимодействия са причина за увеличената клетъчна устойчивост и забавена динамика, а не промени в клетъчната експресия или сигнализация. [2]

Тежката вода забавя биологичния часовник на клетките MedGuide.bg Медицинският пътеводител 🗞️  Новини
Флуоресцентна конфокална микроскопия. Червеното съответства на ДНК, а зеленото на актин.

Динамични серии от експерименти за заздравяване на рани, показващи забавена колективна миграция в D2O среда в зависимост от концентрацията. Оста на времето не е линейно мащабирана, а по-скоро подчертава приблизителното време, в което съответните рани се затварят. Всяка скала показва дължина от 500 μm.

Авторите на проучването се надяват новопридобитите знания да намерят своето приложение в поддържане виталността на клетки или дори на цели тъкани. Ако този подход бъде утвърден, деутериевият оксид би могъл да бъде използван за по-дълго съхранение на тъкани, например в контекста на органна трансплантация.

Средно: 5 / 5. Гласували: 9

Все още няма оценка.


  • 15
    Споделяния

Коментари

Известия при
guest
0 Коментара
Коментари в публикация
Всички коментари

Подобни публикации

0
Споделете мнение, коментирайтеx
()
x

Регистрирайте се в

Медицинският пътеводител - MedGuide.bg

За работещи и учещи в сферата на здравеопазването.

Напълно безплатно!