Vom fi capabili in viitor sa controlam celulele doar cu ajutorul luminii? Aceasta idee pare absurda, dar nu este totusi cu totul imposibila. Intr-un studiu recent, o echipa de cercetatori americani a reusit sa determine anumite celule sa se deplaseze la lumina.
Aceasta tehnologie ar putea permite deplasarea altor functii celulare, cum ar fi ritmul celulelor cardiace.
Celulele din organismul nostru sunt sensibile la mediul care le inconjoara. Cu siguranta ca ele pot percepe lumea ce le inconjoara si pot reactiona la eventuale schimbari. Pentru a face acest lucru, ele poseda receptori membranari care le permit detectarea diferitelor semnale precum lumina, prezenta hormonilor si concentratia diferitelor tipuri de molecule. Odată ce această informație este integrată, celula răspunde în mod corespunzător.
Introducand receptori fotosensibili in celulele imunitare, o echipa de cercetatori de la Washington University din Saint-Louis a reusit sa determine aceste celule sa se deplaseze datorita luminii. Rezultatele obtinute au fost publicate in revista Pnas.
Pentru a face posibila aceasta remarcabila realizare, autorii au utilizat receptori membranari numiti opsine. Acestea sunt prezente in celulele oculare si formeaza o clasa de proteine capabile sa reactioneaze la energia luminoasa. Opsinele fac parte din familia de receptori asociati proteinelor G.
In ceea ce priveste celulele imunitare, acestea poseda receptori din aceeasi familie, ce le permit sa simta prezenta agentilor infectiosi si sa se deplaseze in directia acestora. Inlocuind receptorii globulelor albe cu opsine, echipa a putut modifica semnalul: celulele imunitare nu se mai deplasau spre locul infectios ci spre lumina. Filmuletul video demontreaza acest rezultat: doua celule imunitare, in rosu, se deplaseaza spre lumina, simbolizata prin chenarul rosu.
Deplasarea celulelor cu ajutorul luminii
Si experimentul nu se opreste aici, lumina putand sa determine si deplasarea celulelor nervoase. Si chiar mai mult: intr-un studiu complementar, aceeasi echipa demonstreaza ca si alte procese celulare pot fi controlate cu ajutorul luminii. Cercetatorii au reusit chiar sa determine dezvoltarea ramificatiilor celulare ale neuronilor luminandu-le!
Aplicatiile acestei tehnologii sunt multiple. Numerosi receptori sunt prezenti in membrana celulelor si controleaza un numar mare de cai biologice diferite. Inlocuindu-i cu opsine, cercetatorii ar putea controla si alte functii celulare, precum secretia insulinei si ritmul celulelor cardiace. Aceste rezultate intaresc sperantele privind utilizarea terapeutica a luminii.