Производството на кръвни клетки се регулира от така наречените хематопоетични стволови клетки (HSC), които се намират в костния мозък. Известно е, че при определени стресови условия, като стареене или възпаление, способността на HSC за самообновяване - ключово свойство на стволовите клетки - намалява. Сега екип от изследователи, ръководени от Юко Тадокоро и Ацуши Хирао от университета Каназава, са изучавали ролята на молекулата, наречена Spred1, в хомеостазата (балансирано самообновяване) на HSC. Основното им откритие е, че Spred1 предпазва HSC хомеостазата при мишки, подложени на диета с високо съдържание на мазнини.

подпомага

Изследователите разгледаха протеина Spred1, тъй като той се свързва с c-Kit, молекула, участваща в сигналните процеси, които управляват развитието и регулирането на HSC. Експерименти с мишки с дефицит на Spred1 показаха, че протеинът не е от решаващо значение за нормалната хемопоеза (образуването на клетъчните компоненти на кръвта) в ситуации без стрес. Освен това, дефицитът на Spred1 насърчава самообновяването на HSC, което води до удължаване на клетъчния живот, повишена конкурентоспособност и по-добра устойчивост на физиологичен стрес.

Tadokoro и Hirao също използваха мишки с дефицит на Spred1 като модел за синдром на Legius, патологично състояние, причинено от мутации в гена Spred1. Те откриха, че дефицитът на Spred1 не води до развитие на левкемия и стигнаха до заключението, че следователно протеинът не е конвенционален туморен супресор.

При мишки от див тип стареенето, трансплантацията и лечението с липополизахарид (процедура, имитираща бактериална инфекция) регулира протеин Spred1. Учените предполагат, че това регулиране може да доведе до дисфункция на HSC в условията на физиологичен стрес.

Въпреки това, когато изследователите разгледаха ефекта на диета с високо съдържание на мазнини върху мишки с дефицит на Spred1, те откриха, че диетата предизвиква развитието на определен вид рак на кръвта. Това откритие ясно показва, че Spred1 играе съществена роля в регулирането на хемопоетичната хомеостаза.

Изследването на Tadokoro и Hirao подчертава сложната връзка между Spred1 и хематопоезата и установява връзка между функцията на протеина и диетичния стрес. По отношение на бъдещите изследвания учените заключават, че „разследването на патофизиологичните роли на диетичните фактори при самообновяване на стволовите клетки и изследване на подходи, които манипулират опосредствания от Spred1 контрол на самообновяването на HSC, може да разкрие иновативни технологии за предотвратяване на свързани с диетата заболявания и злокачествени заболявания. "

Хематопоеза и Spred1

Хематопоезата е процес на образуване на клетъчните компоненти на кръвта. Всички клетъчни компоненти на кръвта се генерират от хемопоетични стволови клетки (HSC). HSC се намират в костния мозък и могат да се диференцират във всички видове кръвни клетки (червени кръвни клетки, лимфоцити и миелоидни клетки). Когато се диференцират, някои от произведените клетки отново са HSC, така че винаги има запас от HSC - процесът на самообновяване.

Юко Тадокоро и Ацуши Хирао от университета Каназава са изследвали връзката между протеин, наречен Spred1 (свързан с покълване, EVH1 домейн-съдържащ протеин 1) и самообновяването на HSC в модели на мишки. От една страна, те откриха, че при нормални условия Spred1 действа като отрицателен регулатор за самообновяване на HSC, докато от друга страна, в ситуация на стрес, предизвикан от диета, той предпазва хемопоетичната хомеостаза.

Синдром на Легиус

Синдромът на Легиус е състояние, резултат от мутации на гена Spred1; симптомите включват лунички, обучителни затруднения и разстройство с хиперактивност с дефицит на внимание (ADHD). Често се бърка с неврофиброматоза тип I (NF-1). В последния туморните израстъци са често срещани, докато при синдрома на Легиус те липсват. Тадокоро и Хирао изследват връзката между дефицита на Spred1 и синдрома на Legius и установяват, че Spred1 не играе ролята на конвенционален туморен супресор.