Oamenii de știință au descoperit o parte complet nouă a celulelor umane

Un nou organit a fost descoperit în celulele umane – iar cercetătorii l-au numit „hemifusom”.

Așa cum organele corpului au funcții bine definite, la fel și organitele din interiorul celulelor sunt structuri specializate care îndeplinesc roluri specifice. Observând filamentele care mențin forma celulelor, Seham Ebrahim, profesor asistent la Universitatea din Virginia, și echipa sa au observat o nouă structură care apărea constant în imaginile 3D realizate.

Ce părea inițial a fi un artefact de imagine s-a dovedit a fi un organit nou, care ar putea fi implicat în sortarea, reciclarea și eliminarea proteinelor din celulele umane. Ebrahim a comparat forma hemifusomului cu un om de zăpadă purtând fular: un cap mic atașat unui corp mai mare, cu o margine subțire între cele două.

Organitul are un diametru de aproximativ 100 de nanometri, fiind de peste două ori mai mic decât o mitocondrie – celebra „uzină energetică” a celulei.

Cercetătorii au reușit să observe hemifusoamele folosind o tehnică numită crio-tomografie electronică (cryo-ET). Aceasta presupune înghețarea rapidă a celulelor, pentru a păstra cât mai bine structura lor internă și a permite obținerea unor imagini clare în 3D.

„Este ca o fotografie instantanee în timp, fără substanțe chimice sau coloranți,” a explicat Ebrahim pentru Live Science. Folosind această metodă, au putut vedea interiorul celulelor într-o stare „foarte naturală”, ca și cum ar fi bile de sticlă, a spus ea.

O nouă structură apărea constant în imaginile 3D

În lucrarea lor, publicată în Nature Communications, cercetătorii au scris că pașii duri de procesare implicați în alte tehnici de imagistică au împiedicat, probabil, observarea hemifusoamelor până acum. De asemenea, organitul este atât de mic încât, cu alte metode, apărea doar ca o pată neclară.

Ebrahim și echipa sa au observat o configurație de vezicule pe care nu o mai văzuseră până atunci. Veziculele sunt structuri sferice care transportă substanțe precum proteinele sau hormonii în interiorul și între celule. Studiul a arătat două vezicule fuzionate parțial, separate de o barieră dublă lipidică.

„Chiar și din perspectivă biofizică, este o descoperire importantă,” a spus Ebrahim „Oamenii au prezis teoretic existența acestui stadiu de hemifuziune între vezicule, dar este prima dată când a fost văzut într-o celulă vie.” De aici provine și numele „hemifusom” – hemifuziunea fiind o contopire parțială între două membrane, scrie LiveScience.

Ebrahim argumentează că hemifusomul poate fi clasificat drept organit, deoarece este o unitate funcțională și autonomă în cadrul celulei – nu o structură temporară. În lucrare, ea afirmă că este puțin probabil ca hemifusoamele să fie artefacte ale metodei cryo-ET.

Noi perspective asupra unor boli precum Alzheimer

„Descoperirile lor sugerează că hemifusoamele pe care le-au vizualizat sunt structuri intermediare reale ale celulei, nu distorsiuni produse de îngheț,” a spus Yi-Wei Chang, profesor de biochimie și biofizică la Universitatea din Pennsylvania, care nu a fost implicat în studiu.

Dacă funcția hemifusoamelor va fi confirmată prin cercetări viitoare, ele ar putea fi recunoscute ca o nouă clasă de structuri intermediare care joacă un rol în procesele de fuziune din celulele mamiferelor, a adăugat Chang.

Cercetătorii pot confirma că hemifusomul există, dar nu au determinat încă rolul său exact, ciclul de viață sau compoziția sa. Ebrahim presupune că hemifusoamele sunt precursori ai unor tipuri de vezicule și că ar putea avea un rol-cheie în reciclarea sau eliminarea membranelor celulare, prevenind acumularea de reziduuri care ar putea afecta funcționarea celulei.

În plus, înțelegerea mecanismului de funcționare al hemifusoamelor ar putea oferi noi perspective asupra unor boli precum Alzheimer, care este asociată cu acumularea necorespunzătoare de proteine anormale în creier.

„Fără crio-tomografie electronică, am fi ratat această descoperire,” a spus Ebrahim, adăugând că „probabil există o întreagă lume acolo pe care încă trebuie să o descoperim.”

Vă recomandăm să mai citiți și:

Veninul scorpionului amazonian poate ucide celulele cancerului mamar

„Lipiciul” anti-îmbătrânire repară în mod natural ADN-ul deteriorat pentru a proteja celulele creierului

Pentru prima dată, celule din afara creierului au prezentat semne de memorie și „învățare”

Pierderea în greutate este legată de celule nervoase din creier, relevă un studiu