تحقیقات نشان می دهد که چگونه سلول ها آزادسازی کنترل شده موسین و انسولین را انجام می دهند

محققان مرکز تنظیم ژنومیک (CRG) در بارسلونا مطالعه ای را در این مجله منتشر کرده اند ارتباطات طبیعت این نشان می‌دهد که چگونه سلول‌ها آزادسازی کنترل‌شده موسین و انسولین، دو پروتئین حیاتی برای سلامت انسان را انجام می‌دهند.

موسین ها، جزء اصلی مخاط، یک سد محافظ و روان کننده بر روی سطوح بدن ما مانند دستگاه تنفسی و گوارشی تشکیل می دهند. انسان تقریباً یک لیتر موسین در روز ترشح می کند که توسط سلول های تخصصی به روشی کنترل شده آزاد می شود تا از مقدار مناسب برای عملکرد صحیح بدن اطمینان حاصل شود.

عدم تعادل در ترشح موسین، چه بیش از حد یا ناکافی، می تواند منجر به بیماری های تنفسی و دستگاه گوارش از بیماری انسدادی مزمن ریه (COPD) تا کولیت اولسراتیو شود. به طور مشابه، انسولین، هورمونی که از لوزالمعده ترشح می شود، در تنظیم سطح گلوکز خون موثر است. نقص در تولید انسولین علت اصلی دیابت است.”

José Wojnacki، اولین نویسنده این مطالعه و محقق فوق دکتری در مرکز تنظیم ژنومی

سلول ها پروتئین هایی مانند موسین و انسولین را در کیسه ها یا گرانول ها ذخیره می کنند. زمانی که سلول نیاز به رهاسازی این مواد دارد، گرانول ها به لایه بیرونی سلول یعنی غشاء می چسبند و محتویات خود را به بیرون رها می کنند. این مطالعه نشان داد که پروتئینی به نام tetraspanin-8 که روی غشای سلولی وجود دارد، در طول ترشح مانند یک دروازه‌بان عمل می‌کند و تصمیم می‌گیرد که کدام گرانول‌های حاوی موسین یا انسولین و چه زمانی به غشاء متصل شوند.

این مطالعه نشان می‌دهد که ترشح تنظیم‌شده موسین و انسولین دو فازی است، به این معنی که اولین رهاسازی سریع گرانول‌های از پیش چسبیده شده با انتشار آهسته‌تر گرانول‌ها از یک مخزن ذخیره دنبال می‌شود. این مطالعه همچنین نشان می دهد که همجوشی گرانول های بارگذاری شده با موسین به پروتئینی به نام syntaxin-2 نیاز دارد.

Tetraspanin-8 سینتاکسین-2 را جدا می کند و میزان انتشار موسین را محدود می کند. در غیاب تتراسپانین-8، محققان دو برابر شدن ترشح موسین را مشاهده کردند، زیرا سینتاکسین-2 بیشتری برای اتصال و ادغام گرانول ها در دسترس است. این کشف همچنین به آزادسازی انسولین نیز گسترش یافت، که نشان‌دهنده مکانیسم جهانی است که می‌تواند پیامدهای قابل‌توجهی برای درک اینکه چگونه سلول‌ها این پروتئین‌های حیاتی را بر اساس نیازهای فیزیولوژیکی ترشح می‌کنند، داشته باشد.

“اگر سلول یک شهر شلوغ است، گرانول ها کامیون هایی هستند که با محموله هایی مانند موسین و انسولین بارگیری می شوند. دروازه شهر به دنیای خارج توسط پروتئین هایی مانند syntaxin-2 باز می شود. در این قیاس، tetraspanin-8 مانند کنترل ترافیک در مرز شهر، کنترل تعداد مولکول سینتاکسین 2 موجود برای باز کردن دروازه‌ها برای لنگر انداختن کامیون‌ها و صادرات محموله‌هایشان. این مدیریت کنترل‌شده تضمین می‌کند که بر اساس نیازهای بدن، فقط تعداد مناسبی از موسین یا انسولین آزاد می‌شود.” نویسنده این مطالعه و محقق در مرکز تنظیم ژنومی.

دکتر مالهوترا می‌افزاید: «تتراسپانین-8 یک هدف آسان برای تولید مواد شیمیایی برای کنترل عملکرد آن است و بنابراین وسیله‌ای برای تنظیم مجدد ترشح غیرقابل تنظیم موسین و انسولین است که در آسیب‌شناسی‌های انسانی مرتبط ذکر شده است».

محققان اکنون در حال بررسی نقش تتراسپانین-8 در مدل‌های پیشرفته‌تر هستند که نشان‌دهنده فیزیولوژی پیچیده روده بزرگ، راه‌های هوایی و لوزالمعده هستند تا تأثیر سلول‌های دیگری را که ممکن است برای کنترل ترشح خالص موسین‌ها با هم کار کنند، درک کنند. انسولین