Mesilastel võib olla tüvirakkude nooruse saladus
Kuninglik želee on želatiinne aine, mida mesilased toodavad poegade toitmiseks. Sellel intrigeerival toidul on ka salapärane jõud, mis aitab mõnel mesilase vastsel kasvada uuteks mesilasteks. Mõned inimesed usuvad, et kuninglik želee võib avada nooruse purskkaevu. Kas selles on tõde?
Mesitaru keerulises hierarhias on mesilasema püha matriarh, kes hoiab kolooniat elus ja organiseeritud.
Mesilasema muneb munad, millest vastsed kooruvad. Nendest vastsetest saavad hiljem kas uued töötajad, kelleks on emased mesilased, kes teevad kogu töö taru ümber, või droonid, isased mesilased, kelle ülesanne on emasega paarituda.
Mesilasema surres peab koloonia tagama, et tema asemele saab uus.
Uue mesilasema tootmiseks valivad töömesilased kõige sobivamad vastsed ja toidavad neid mesilaspiima. See võimaldab ühel neist areneda terveks, tugevaks ja äärmiselt viljakaks täiskasvanud emasloomaks, kellest saab seejärel uus mesilasema.
Kuninglik želee sisaldab vett, valke ja suhkruid, kuid kuidas täpselt stimuleerib see vastseid kasvama pigem mesilasteks kui töömesilasteks, on jäänud selgusetuks.
Siiski näivad paljud inimesed selle pealtnäha “maagiliste” omaduste tõttu seda ainet imelise koostisosana, mis võib tervist turgutada ja noorust säilitada.
Californias Stanfordi ülikooli meditsiinikooli uues uuringus otsustas teadlaste meeskond uurida, kuidas ja miks kuninglik želee võiks olla kasulik. Nad on uurinud selle mõju kliiniliste uuringute ühele kõige lootustandvamale objektile, nimelt imetajate tüvirakkudele. Need diferentseerumata rakud on võimelised muutuma mis tahes spetsiaalseteks rakkudeks, mis täidavad mis tahes funktsiooni.
“Rahvapärimuses on kuninglik želee justkui superravim, eriti Aasias ja Euroopas, kuid želees sisalduva toimeaine rojalaktiini DNA järjestus on meemesilastele ainuomane. Nüüd oleme tuvastanud struktuurilt sarnase imetajavalgu, mis suudab säilitada tüvirakkude pluripotentsuse, ”selgitab vanemautor dr Kevin Wang.
Teadlased räägivad ajakirjas oma praeguste leidude loo Looduskommunikatsioon.
Mesilaspiima ‘maagiline’ koostisosa
"Mind on alati huvitanud raku suuruse kontrollimine ja mesilane on selle uurimiseks suurepärane mudel," ütleb dr Wang. "Need vastsed algavad nullpäeval kõik ühesugused, kuid lõpuks on dramaatilised ja püsivad suuruste erinevused. Kuidas see juhtub? "
Selles uuringus lihvis dr Wang ja tema meeskond kuninglikus želatis sisalduvat valku nimega rojalaktiin. Nad uskusid, et see valk võib olla suures osas vastutav muljetavaldava rakukasvu stimuleerimise eest vastsetel, mille töömesilased valivad mesilasteks.
Selle mõju uurimiseks otsustasid teadlased rakendada Royalactini hiirtelt kogutud embrüonaalsete tüvirakkude või diferentseerumata rakkude suhtes.
"Selleks, et kuninglik želee avaldaks mõju emasloomade arengule, peab see töötama mesilaste vastsete varaste eellasrakkude kallal," märgib dr Wang. "Niisiis otsustasime uurida, milline on selle mõju embrüo tüvirakkudele, kui üldse," lisab ta.
Embrüonaalsed tüvirakud on kliinilistes uuringutes ideaalsed kandidaadid, kuna neil on potentsiaal muutuda mis tahes spetsialiseeritud rakkudeks, mängides mis tahes rolli. Seda potentsiaali nimetatakse pluripotentsuseks.
Vananenud, kahjustatud spetsialiseeritud rakkude asendamine tüvirakkudest kasvanud värskete rakkudega võib teoreetiliselt aidata mitmete haiguste vastu võitlemisel. Selle tulemusel on teadlastele oluline juurdepääs tervetele, “nooruslikele” tüvirakkudele, mida nad saavad laborites oma diferentseerimata kujul hoida, kuni neil on vaja neid kasutada.
Regina nimeline valk
Kuid dr Wang selgitab, et tüvirakud eristuvad laboritingimustes peagi ja muutuvad kasutuskõlbmatuks. Nende pluripotentsuse puutumatuse säilitamiseks on teadlased pidanud välja mõtlema komplekssed inhibiitorid.
Kui nad lisasid embrüonaalsetele tüvirakkudele rojaltiini, leidsid uurijad, et see säilitas nende pluripotentsuse kauem - täpsemalt 20 põlvkonna vältel - ilma tavaliste inhibiitorite manustamiseta.
"See oli ootamatu. Tavaliselt kasvatatakse neid embrüonaalseid tüvirakke inhibiitori, mida nimetatakse leukeemia inhibiitoriteguriks, juuresolekul, mis takistab neil kultuuris ebaadekvaatset eristumist, kuid leidsime, et rojalaktiin blokeeris diferentseerumist isegi [leukeemia inhibiitori faktori] puudumisel, ”märgib dr Wang .
Siiski ei mõistnud teadlased seda vastust. Nad leidsid, et imetajate tüvirakud poleks pidanud rektiaktiinile nii hästi reageerima, kuna imetajad seda valku ei tooda.
Seejärel mõtlesid nad, kas nad leiaksid imetajate toodetud valku, mis võiks sobida pigem rojatiini kui selle järjestuse kuju ja mis võib olla ka rakkude tüve säilitamise eesmärk.
Tõepoolest, nad tuvastasid imetajavalgu nimega NHLRC3, millel võib nende arvates olla struktuur, mis on lähedane rojalaktiini struktuurile, ja mis võivad olla sarnasel eesmärgil. NHLRC3, selgitab dr Wang, esineb kõigis varajastes loomade embrüodes, sealhulgas inimestel.
Kui teadlased kasutasid seda valku hiire embrüonaalsete tüvirakkude suhtes, leidsid nad, et nagu rojalaktiin, aitas see säilitada nende pluripotentsust. Sel põhjusel otsustas meeskond selle valgu ümber nimetada "Regina", mis ladina keeles tähendab "kuninganna".
"See on põnev. Meie katsed viitavad sellele, et Regina on oluline molekul, mis reguleerib pluripotentsust ja embrüo kudesid tekitavate eellasrakkude tootmist. Oleme ühendanud midagi müütilist millegi tõelisega. "
Dr Kevin Wang
Tulevikus kavatsevad teadlased välja selgitada, kas Regina suudab suurendada haavade paranemist ja rakkude taastumist. Samuti tahavad nad uurida rohkem võimalusi, kuidas hoida tüvirakke laboris "nooruslikena".
