Հայտնաբերվել է էպիգենետիկ մեխանիզմ, որը պաշտպանում է ատամների բջիջները մեխանիկական սթրեսից

Հարավային Կալիֆոռնիայի համալսարանի գիտնականները հայտնաբերել են մինչ այժմ անհայտ էպիգենետիկ մեխանիզմ, որը պաշտպանում է ատամնահյուսվածքի նախորդ բջիջները մեխանիկական սթրեսի պատճառած վնասից և ապահովում է հանքայնացված հյուսվածքների երկարատև վերականգնումը։

«Bone Research» ամսագրում հրապարակված հետազոտությունը բացահայտել է եզակի «մեխանոստատի»՝ կարգավորող համակարգի գոյությունը, որը վերահսկում է, թե որքան ուժեղ են բջիջներն արձագանքում ֆիզիկական ճնշմանը։

Հետազոտությունը կատարվել է մկների անընդհատ աճող կտրիչների մոդելի միջոցով, որոնք հարմար են վերականգնման գործընթացների ուսումնասիրման համար, քանի որ ենթարկվում են ծամելու և մաշվելու մշտական ​​սթրեսի։ Գիտնականներն օգտագործել են գենետիկական մոդելներ, գեների արտահայտման վերլուծություն, քրոմատինի ուսումնասիրություններ, կալցիումի ազդանշանային պատկերացում և մեխանիկական բեռնման փորձեր։

Հետազոտողները կենտրոնացել են KDM6B ֆերմենտի վրա, որը կարգավորում է գեների ակտիվությունը քրոմատինի կառուցվածքի փոփոխությունների միջոցով։ Պարզվել է, որ KDM6B-ն հատկապես ակտիվ է ատամնահյուսվածքի ձևավորման համար պատասխանատու արագ բաժանվող նախորդ բջիջներում։ Երբ Kdm6b գենը դուրս է մղվել, մկները մեխանիկական սթրեսի տակ ցուցաբերել են ատամների աճի զգալի խանգարումներ՝ աճի դանդաղում, դենտինի նոսրացում, կակղանի լայնացում և դենտինի ձևավորման համար պատասխանատու բջիջների՝ օդոնտոբլաստների ձևավորման արատներ։

Հետագա վերլուծությունը ցույց է տվել, որ KDM6B-ի բացակայությունը բջիջները դարձնում է չափազանց զգայուն մեխանիկական սթրեսի նկատմամբ: Սա պայմանավորված է մեխանոզգայուն PIEZO1 իոնային ալիքի անվերահսկելի ակտիվացմամբ, որը պատասխանատու է բջջի ներսում ճնշումը կալցիումի ազդանշանների վերածելու համար, ինչը հանգեցնում է կալցիումի մեծ ներհոսքի և նախորդ բջիջների մահվան:

Գիտնականները պարզել են, որ KDM6B-ն սովորաբար կարգավորում է Bmi1 գենի էքսպրեսիան՝ պահպանելով դրա ակտիվությունը, հեռացնելով ճնշող H3K27me3 նշանը: BMI1 սպիտակուցը, իր հերթին, ճնշում է PIEZO1 ակտիվությունը: Երբ այս ուղին խափանվում է, ակտիվանում է այն կասկադ, որը հանգեցնում է բջիջների վնասմանը սթրեսի տակ:

Փորձերը հաստատել են, որ մեխանիկական սթրեսի նվազեցումը կամ այս ուղու առանձին կապերի վերականգնումը մասամբ կարգավորում է հյուսվածքների աճը և վերականգնում ատամի կառուցվածքը:

Հետազոտողներն ընդգծել են, որ հայտնաբերված մեխանիզմը գործում է որպես «էպիգենետիկ մեխանոստատ», որը հավասարակշռում է մեխանիկական սթրեսի նկատմամբ օգտակար և կործանարար բջջային արձագանքները: Չնայած հետազոտությունը կատարվել է ատամնահյուսվածքի վրա, նմանատիպ մեխանիզմներ կարող են գոյություն ունենալ ոսկրերում, աճառներում և օրգանիզմի այլ մեխանիկորեն բեռնված հյուսվածքներում: Հեղինակները կարծում են, որ հայտնագործությունը կարող է կարևոր նշանակություն ունենալ կմախքի և բերանի խոռոչի հյուսվածքների դեգեներատիվ հիվանդությունների բուժման նոր մոտեցումների մշակման, ինչպես նաև վերականգնողական բժշկության բարելավման համար։

Հետևեք NEWS.am Medicine-ին Facebook-ում և Twitter-ում