Wanasayansi wanaelezea jukumu la protini fulani katika kizazi cha seli muhimu kwa utunzaji wa mifupa
Magonjwa sugu ya mifupa na viungo, kama vile ugonjwa wa mifupa na ugonjwa wa damu, huathiri mamilioni ya watu ulimwenguni, haswa wazee, kudhalilisha maisha yao. Jambo muhimu katika magonjwa haya yote ni shughuli nyingi za seli za kumaliza mfupa zinazoitwa osteoclasts. Osteoclasts hutengenezwa kwa kutofautisha kutoka kwa aina fulani ya seli ya kinga inayoitwa macrophage, baada ya hapo hupata jukumu lao jipya katika utunzaji wa mifupa na viungo: kuvunja tishu za mfupa kuruhusu osteoblasts-aina nyingine ya seli-kukarabati na kurekebisha mfumo wa mifupa .
Kwa jumla, michakato miwili ya seli huhusika katika utofautishaji huu: kwanza, nakala-ambayo RNA ya mjumbe (mRNA) imeundwa kutoka kwa habari ya maumbile kwenye DNA-na kisha, tafsiri-ambayo habari katika mRNA imechaguliwa ili kutoa protini ambazo fanya kazi maalum kwenye seli. Tangu kugunduliwa kwa jukumu la protini fulani inayoitwa RANKL katika malezi ya osteoclast, wanasayansi wametatua sehemu kubwa ya fumbo ambalo njia za kuashiria seli na mitandao ya ununuzi hudhibiti kizazi cha osteoclast. Walakini, michakato ya rununu baada ya kunakili iliyobaki bado inaeleweka.
Sasa, katika utafiti mpya uliochapishwa katika Mawasiliano ya Biochemical na Biophysical Research, wanasayansi katika Chuo Kikuu cha Sayansi cha Tokyo, Japani, walifunua jukumu la protini inayoitwa Cpeb4 katika mchakato huu mgumu. Cpeb4 ni sehemu ya "cytoplasmic polyadenylation element binding (CPEB)" familia ya protini, ambayo hufunga RNA na kudhibiti uanzishaji wa tafsiri na ukandamizaji, na vile vile "njia mbadala za kusambaza" zinazozalisha anuwai ya protini. Daktari Tadayoshi Hayata, ambaye aliongoza utafiti huo, anaelezea: “Protini za CPEB zinahusishwa katika michakato na magonjwa anuwai ya kibaolojia, kama vile ugonjwa wa akili, saratani, na utofautishaji wa seli nyekundu za damu. Walakini, kazi zao katika utofautishaji wa osteoclast hazijulikani wazi. Kwa hivyo, tulifanya majaribio kadhaa ya kuonyesha protini kutoka kwa familia hii, Cpeb4, tukitumia tamaduni za seli za macrophages ya panya. "
Katika majaribio anuwai ya utamaduni wa seli uliofanywa, macrophages ya panya yalichochewa na RANKL kuchochea utofautishaji wa osteoclast na mabadiliko ya tamaduni yalifuatiliwa. Kwanza, wanasayansi waligundua kuwa usemi wa jeni wa Cpeb4, na kwa hivyo kiwango cha protini ya Cpeb4, iliongezeka wakati wa kutofautisha kwa osteoclast. Halafu, kupitia darubini ya kinga ya mwangaza wa jua, waliona mabadiliko katika eneo la Cpeb4 ndani ya seli. Waligundua kuwa Cpeb4 huenda kutoka kwa saitoplazimu kwenda kwenye viini, wakati akiwasilisha maumbo maalum (osteoclasts huwa na fuse pamoja na kuunda seli zilizo na viini vingi). Hii inaonyesha kuwa kazi ya Cpeb4 inayohusishwa na utofautishaji wa osteoclast inawezekana inafanywa ndani ya viini.
Ili kuelewa jinsi msukumo wa RANKL unasababisha uhamishaji huu wa Cpeb4, wanasayansi walichagua "kuzuia" au kukandamiza baadhi ya protini ambazo zinahusika "chini" katika njia za kuashiria za ndani ya seli zinazosababishwa na uchochezi. Waligundua njia mbili kama muhimu kwa mchakato. Walakini, majaribio zaidi yatahitajika kujifunza kikamilifu juu ya mlolongo wa matukio ambayo hufanyika na protini zote zinazohusika.
Mwishowe, Dk Hayata na timu yake walionyesha kuwa Cpeb4 ni muhimu kabisa kwa malezi ya osteoclast kwa kutumia tamaduni za macrophage ambazo Cpeb4 ilimalizika kabisa. Seli katika tamaduni hizi hazikupata utofautishaji zaidi kuwa osteoclasts.
Kuchukuliwa pamoja, matokeo ni jiwe linalopitisha kuelewa mifumo ya seli inayohusika katika malezi ya osteoclast. Dk Hayata anasema: "Utafiti wetu unatoa mwanga juu ya jukumu muhimu la protini inayomfunga RNA Cpeb4 kama" mshawishi "mzuri wa utofautishaji wa osteoclast. Hii inatupa uelewa mzuri wa hali ya ugonjwa wa mifupa na magonjwa ya pamoja na inaweza kuchangia ukuzaji wa mikakati ya matibabu ya magonjwa makuu kama ugonjwa wa mifupa na ugonjwa wa damu. " Tunatumahi, kiwango cha kina cha uelewa wa kizazi cha osteoclast kilichowezeshwa na utafiti huu hatimaye kitatafsiri katika maisha bora kwa watu wanaoishi na magonjwa maumivu ya mifupa na viungo.
Kuhusu Chuo Kikuu cha Sayansi cha Tokyo
Chuo Kikuu cha Sayansi cha Tokyo (TUS) ni chuo kikuu kinachojulikana na kuheshimiwa, na chuo kikuu kikubwa zaidi cha utafiti wa kibinafsi huko Japan, na vyuo vikuu vinne katikati mwa Tokyo na vitongoji vyake na huko Hokkaido. Imara katika 1881, chuo kikuu kimeendelea kuchangia ukuzaji wa Japani katika sayansi kupitia kusisitiza upendo kwa sayansi kwa watafiti, mafundi, na waalimu.
Kwa dhamira ya "Kuunda sayansi na teknolojia kwa maendeleo ya usawa ya maumbile, wanadamu, na jamii", TUS imefanya utafiti anuwai kutoka kwa sayansi ya msingi hadi inayotumika. TUS imekubali mbinu anuwai ya utafiti na kufanya utafiti wa kina katika sehemu zingine muhimu zaidi za leo. TUS ni sifa ya kidemokrasia ambapo bora katika sayansi inatambuliwa na kulelewa. Ni chuo kikuu pekee cha kibinafsi huko Japani ambacho kimetoa mshindi wa Tuzo ya Nobel na chuo kikuu pekee cha kibinafsi huko Asia kutoa washindi wa Tuzo ya Nobel ndani ya uwanja wa sayansi ya asili.
Kuhusu Profesa Mshirika Tadayoshi Hayata kutoka Chuo Kikuu cha Sayansi cha Tokyo
Tangu 2018, Dk Tadayoshi Hayata amekuwa Profesa Mshirika na Mchunguzi Mkuu katika Idara ya Dawa ya Masi, Kitivo cha Sayansi ya Dawa, katika Chuo Kikuu cha Sayansi cha Tokyo. Maabara yake inazingatia umetaboli wa mfupa, utofautishaji wa seli, ufamasia wa Masi, na sehemu zinazofanana kuelewa hali ya magonjwa ya mifupa na viungo na kupata malengo ya matibabu. Dr Hayata ana uhusiano na Jamii kadhaa za Kijapani na Jumuiya ya Amerika ya Utafiti wa Mifupa na Madini. Amechapisha zaidi ya nakala 50 za asili na kutoa mawasilisho zaidi ya 150 kwenye mikutano ya kitaaluma. Kwa kuongezea, utafiti wake juu ya ugonjwa wa mifupa umeifanya kwa magazeti ya Japani mara kadhaa.
Habari ya ufadhili
Utafiti huu uliungwa mkono na JSPS KAKENHI [nambari ya ruzuku 18K09053]; Nanken-Kyoten, TMDU (2019); Msingi wa Nakatomi; Msaada wa Utafiti wa Astellas; Mchango wa Mafunzo ya Pfizer; Mchango wa Kimasomo wa Daiichi-Sankyo; Mchango wa Taaluma ya Teijin Pharma; Mchango wa kitaaluma wa Eli Lilly Japan; Mchango wa Taaluma ya Dawa ya Otsuka; Mchango wa Kielimu wa Shionogi; Mchango wa kitaaluma wa Madawa ya Chugai.
