"Óragének" és porcsejtek

Az élő szervezeteknek, így az embereknek is egy belső, több központból álló biológia óra segít a napi ritmushoz alkalmazkodni, ez igazítja szervezetünk működését a nappalokhoz és éjszakákhoz. Az agy központi órája, a körülbelül 24 órás ritmust diktáló úgynevezett cirkadán óra a legfontosabb, de emellett több biológiai óra ketyeg még bennünk. A nagyobb szervek szabályozásában a másodlagos óráknak van szerepük és minden egyedi sejtben is működik egy sajátos ritmussal bíró molekuláris biológia óra. Matta Csaba, a Debreceni Egyetem kutatója a porcsejtek sajátos biológia óráját és a gének szerepét vizsgálja.

– Az óragének belső ritmusának eltérései betegségekhez vezethetnek. Az ízületi gyulladás és a porckopás kialakulásában például a porcsejtek óragénjeinek is van szerepe. Az egészséges porcban megfelelő az óragének ritmicitása, ízületi gyulladásnál viszont vagy egyáltalán nem mutatható ki, vagy ha van is valamilyen ritmusos működés, akkor az kóros. Az viszont egyelőre rejtély, hogy a ritmicitás milyen gének működésének szabályozása révén romlik el, ami a porckopás kialakulásához vezethet – mondta a hirek.unideb.hu-nak az Általános Orvostudományi Kar Anatómia-, Szövet és Fejlődéstani Intézetének adjunktusa. Az ízületi porckopás (artrózis) a leggyakoribb és legrégebben ismert ízületi betegség, így világszerte zajlanak a porcszövet elvékonyodásának megállítására, illetve a folyamat visszafordítása irányuló kutatások, a Debreceni Egyetem szakembere viszont egyedi nézőpontból közelít a probléma felé.

– Semmilyen adat nincs arról, hogy porcsejtek biológia órája mikor kezd el működni embrionális korban, és melyek azok az útvonalak, amelyek révén az óra elkezdi szabályozni a porcszövet kialakulását. Ha ezt megértjük, akkor jobban megismerhetjük az érett porcszövet biológiáját, ami kulcsfontosságú az új prevenciós és terápiás módszerek létrehozásához – magyarázta Matta Csaba.

A fiatal tudós „A mechanikai ingerek szerepe a differenciálódó porcsejtek biológiai órájára” című pályázatával júniusban elnyerte a Magyar Tudományos Akadémia Prémium posztdoktori kutatói programjának hároméves támogatását.

A rövidesen induló kutatáshoz állatmodelleken végeztek előkísérleteket. Megtermékenyített tyúktojásokat néhány napon keresztül inkubátorban keltettek, átvilágítással ellenőrizték, elkezdek-e fejlődni az embriók, majd azok végtagkezdeményeiből izolálták a fejlődő vázrendszer kialakításáért felelős sejteket.

– Kiderült, hogy amikor a porcelőfutársejtből az érett porcállományt termelő porcsejt kialakul, akkor még nincs konkrét biológiai óraműködés, nem indult be a ritmicitás – ismertette az eddigi megfigyeléseket Matta Csaba. 

A tudósok körében már ismert, hogy a magzati mozgásoknak, a mechanikai ingereknek egy nagyon fontos, de egy eddig alig ismert mechanizmus révén kulcsfontosságú szerepük van az egészséges porcszövet és az ízületek kialakulásában.

A szakember ezért következő lépésként azt szeretné megvizsgálni, hogy a mechanikai ingerlés beindítja-e az óragének ritmikus működését, és ha igen, akkor hogyan. Emellett arra is kíváncsi, hogy a mechanikai ingerlés erősségének és a ritmicitásának változtatásával lehet-e módosítani az óra működését, illetve mindez molekuláris szinten hogyan befolyásolja a porcszövet kialakulása szempontjából fontos útvonalakat, valamint a képződő porc állományát az óragének működésének tükrében.

Matta Csaba abban bízik, hogy sikerül olyan válaszokat találnia, amelyek előremozdíthatják és eredményesebbé tehetik az egyelőre kevéssé sikeres, ám ígéretes ízületi őssejtkezeléseket.
A porcszövet biológiájában az óragénekkel eddig alig foglalkoztak a tudósok, a Debreceni Egyetem kutatója így élen jár a szakterületen, vizsgálatai és eredményi pedig úttörők lehetnek.

A jövőben egyébként az óragénekkel kapcsolatos kutatások egyre népszerűbbé válhatnak, mivel 2017-ben az orvostudományi és élettani Nobel-díjat az a 3 tudós kapta, akik feltérképezték a biológia óra működési mechanizmusának molekuláris alapjait.