Čebele lahko skrivajo mladost matičnih celic
Matični mleček je želatinasta snov, ki jo čebele proizvajajo za prehrano svojih mladičev. Ta zanimiva hrana ima tudi skrivnostno moč, da nekaterim ličinkam čebel preraste v nove matice. Nekateri verjamejo, da matični mleček lahko odklene vodnjak mladosti. Je v tem kaj resnice?
V zapleteni hierarhiji čebelnjaka je matica sveti matriarh, ki kolonijo ohranja pri življenju in organiziranosti.
Matica odloži jajčeca, iz katerih se bodo izlegle ličinke. Te ličinke kasneje postanejo bodisi nove delavke, to so samice čebel, ki opravljajo vsa dela okoli panja, ali trti, moške čebele, katerih naloga je parjenje s matico.
Ko matica umre, mora kolonija zagotoviti, da jo zasede nova.
Za pridelavo nove matice čebele delavke izberejo najprimernejše ličinke in jih hranijo z matičnim mlečkom. To bo enemu izmed njih omogočilo, da se razvije v zdravo, močno in izredno plodno odraslo samico, ki nato postane nova matica.
Matični mleček vsebuje vodo, beljakovine in sladkorje, kako natančno pa spodbuja nekatere ličinke, da zrastejo v matice in ne v čebele delavke, ostaja nejasno.
Kljub na videz "čarobnim" lastnostim mnogi to snov pozdravljajo kot čudežno sestavino, ki lahko okrepi zdravje in pomaga ohranjati mladost.
V novi študiji medicinske fakultete Univerze Stanford v Kaliforniji se je skupina raziskovalcev odločila raziskati, kako in zakaj bi matični mleček lahko bil koristen. Ugotovili so njegov učinek na eno najbolj obetavnih ciljev kliničnih raziskav, in sicer na matične celice sesalcev. Te nediferencirane celice se lahko spremenijo v katere koli specializirane celice, ki služijo kateri koli funkciji.
»V ljudskem izročilu je matični mleček nekako super-zdravilo, zlasti v Aziji in Evropi, vendar je zaporedje DNK royalactina, aktivne sestavine želeja, edinstveno za čebele. Zdaj smo identificirali strukturno podoben protein sesalcev, ki lahko ohranja pluripotenco izvornih celic, «pojasnjuje starejši avtor dr. Kevin Wang.
Raziskovalci v reviji pripovedujejo zgodbo o svojih trenutnih ugotovitvah Nature Communications.
'Čarobna' sestavina matičnega mlečka
"Vedno me je zanimal nadzor nad velikostjo celic in čebela je fantastičen model za to," pravi dr. Wang. »Vse te ličinke se na ničli dan začnejo enako, vendar imajo na koncu dramatične in trajne razlike v velikosti. Kako se to zgodi? "
V tej študiji so dr. Wang in njegova ekipa izpopolnili beljakovino, imenovano royalactin, ki je prisotna v matičnem mlečku. Verjeli so, da je ta beljakovina v veliki meri odgovorna za spodbujanje impresivne rasti celic v ličinkah, ki jih čebele delavke izberejo, da postanejo matice.
Da bi preučili njegove učinke, so se raziskovalci odločili, da royalactin uporabijo na embrionalnih izvornih celicah ali nediferenciranih celicah, ki so jih zbrali pri miših.
"Da bi matični mleček vplival na razvoj matice, mora delovati na zgodnje rodovne celice v čebeljih ličinkah," ugotavlja dr. Wang. "Tako smo se odločili, da ugotovimo, kakšen učinek je imel na zarodne matične celice, če sploh", dodaja.
Embrionalne izvorne celice so popoln kandidat za klinične raziskave, saj se lahko spremenijo v katero koli specializirano celico, ki igra katero koli vlogo. Ta potencial se imenuje "pluripotenca".
Zamenjava starajočih se, poškodovanih specializiranih celic s svežimi, ki so zrasle iz izvornih celic, teoretično lahko pomaga pri odpravljanju številnih bolezni. Zato je pomembno, da imajo raziskovalci dostop do zdravih, "mladostnih" izvornih celic, ki jih lahko hranijo v laboratorijih v svojih nediferenciranih oblikah, dokler jih ne bodo morali uporabiti.
Beljakovina z imenom "Regina"
Vendar dr. Wang pojasnjuje, da se izvorne celice kmalu diferencirajo v laboratorijskih pogojih in postanejo neuporabne. Da bi ohranili svojo pluripotenco nedotaknjeno, so morali raziskovalci razviti kompleksne zaviralce.
Ko so embrionalnim izvornim celicam dodali royalactin, so preiskovalci ugotovili, da ta ohranja njihovo pluripotenco dlje - natančneje 20 generacij - brez potrebe po dajanju običajnih zaviralcev.
»To je bilo nepričakovano. Običajno te embrionalne matične celice gojijo v prisotnosti zaviralca, imenovanega faktor zaviralca levkemije, ki preprečuje njihovo neprimerno diferenciacijo v kulturi, vendar smo ugotovili, da royalactin blokira diferenciacijo tudi v odsotnosti [faktorja zaviranja levkemije], “ugotavlja dr. Wang .
Kljub temu raziskovalci tega odziva niso razumeli. Menili so, da se izvorne celice sesalcev ne bi smele tako dobro odzivati na royalactin, saj sesalci ne proizvajajo teh beljakovin.
Nato so se spraševali, ali bi lahko našli beljakovine, ki jih proizvajajo sesalci, ki bi se morda ujemale z obliko royalactina in ne z njegovim zaporedjem in bi lahko služile tudi namenu ohranjanja "celičnosti" celic.
Seveda so identificirali beljakovino sesalcev, imenovano NHLRC3, ki je po njihovem mnenju morda podobna strukturi royalactina in bi lahko služila podobnemu namenu. NHLRC3, pojasnjuje dr. Wang, se pojavlja v vseh zgodnjih živalskih zarodkih, tudi v človeških.
Ko so raziskovalci uporabili ta protein na mišjih embrionalnih izvornih celicah, so ugotovili, da je tako kot royalactin pomagal ohranjati njihovo pluripotenco. Zaradi tega se je ekipa odločila, da bo ta protein preimenovala v "Regina", kar v latinščini pomeni "kraljica".
»To je fascinantno. Naši poskusi kažejo, da je Regina pomembna molekula, ki ureja pluripotenco in proizvodnjo progenitornih celic, ki povzročajo tkiva zarodka. Nekaj mitskega smo povezali z nečim resničnim. "
Dr. Kevin Wang
V prihodnosti nameravajo raziskovalci ugotoviti, ali lahko Regina pospeši celjenje ran in regeneracijo celic. Prav tako želijo preučiti več načinov, kako ohraniti matične celice "mladostne" v laboratoriju.
