Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Hayvansal vücutlar elektrik sinyalleriyle çatırdıyor. Gelişim tamamlanmadan önce bile, elektrik alanları embriyonik hücrelerin hareketini ve düzenlenmesini yönlendiriyor. Yetişkinlerde, nöronlar diğer hücrelerle bir elektrik şoku yoluyla iletişim kuruyor, kemiklerdeki mikro çatlaklar onarım hücrelerini çekmek için etraflarında küçük ama yüklü bir alan yaratıyor ve kanser hücreleri metastazları teşvik etmek için biyoelektriği kullanıyor. Aslında, vücuttaki tüm hücreler hücre zarı boyunca iyonla yönlendirilen bir voltaj farkını koruyarak küçük bir pil gibi davranıyor. Ancak, bu zar potansiyelinin varlığı elektrik sinyalleri üretmek için gereken tek koşul değildir. Deri hücreleri gibi bazı hücrelerin kendi başlarına hiçbir elektrik sinyali üretmediği düşünülüyordu.

Şimdi, bugün Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlanan bir çalışmada , bilim insanları bu varsayımı çürüttü ve yaralı deri hücrelerinin beyindeki nöronlar gibi elektrik yükselmeleri ürettiğini gösterdi. Bu yüklü epitel kıvılcımlarının daha derin bir şekilde anlaşılması, gelişmiş biyoelektrik tıbbi cihazların geliştirilmesine öncülük edebilir.

Epitel hücrelerinin dış elektrik uyarılarına yanıt verdiği bilinmektedir. Epitel hücrelerinin zar potansiyeli ve dokular arası biyoelektrik ağlar, kurbağa yavruları, semenderler ve yassı solucanlar gibi hayvanlarda doku morfogenezi ve rejenerasyonunun önemli itici güçleri olarak ortaya çıkmıştır. Bilim insanları , yara iyileştirici elektronik bandajlar ve diğer cihazlar geliştirmek için kullanılan bir özellik olan dış elektrik alanlarına yerleştirilen deri hücrelerinin göçünü gözlemlemiştir. Bu çalışmaların birçoğu deri hücreleri arasındaki biyoelektrik sinyallemeye değinirken, hiçbiri doğrudan elektrik sivri uçlarının gözlemlendiğini bildirmemiştir.

Bilgi boşluğunu doldurmak için Massachusetts Amherst Üniversitesi’nde polimer bilimci olan Steve Granick ve Granick’in grubunda doktora sonrası araştırmacı olan Sun-Min Yu , bir çip üzerine köpek epitel hücreleri kültürlediler ve onları lazerle yaraladılar. Yara uyarısından 10 dakika sonra hücrelerin elektrofizyolojik aktivitesini kaydettiklerinde en az beş saat süren dikenlenmeler gözlemlediler. Elektriksel dikenlerin çeşitli fazları nöronlarınkine benziyordu, ancak bir ila iki saniye daha yavaştı. Yu ayrıca elektrik sinyallerinin saniyede 10 milimetre hızla ve onları üreten hücreden 500 mikrometreye kadar uzağa yayıldığını gözlemledi. Ekip deneyleri insan deri hücrelerini kullanarak tekrarladı ve aynı sonuçları gözlemledi.

Granick bir açıklamada , « Yaralandıklarında, [epitelyal hücreler] komşularına yavaşça, ısrarla ve şaşırtıcı mesafelerde ‘çığlık atarlar’. Bu bir sinirin uyarısı gibidir, ancak 1.000 kat daha yavaştır » dedi.

Sinirsel sivri uçların biliş, hafıza oluşumu ve karmaşık hesaplamalarda oynadığı temel rolleri göz önünde bulundurarak, Granick ve Yu epitel ve sinirsel sivri uçlar arasındaki benzerliği kışkırtıcı buldular. Ancak, keşfedilmeyi bekleyen daha çok şey var. Bu sivri uçların oluşumunda hangi iyon kanalları yer alıyor ? Neden sadece deri hücreleri yaralandıktan sonra üretiliyorlar ? İşlevleri nöronal sivri uçların işlevlerinden nasıl farklı ? Bunlar, ekibin bir sonraki cevaplamaya istekli olduğu ve çeşitli potansiyel dalgalanma etkilerine sahip olabilecek sorulardan sadece birkaçı. Yu bir açıklamada, « Yaralı hücreler arasındaki bu çığlıkları anlamak, varlığından haberdar olmadığımız kapıları açıyor » dedi.

Yazar:Bassma Bouanani

Kaynakça: https://www.the-scientist.com/skin-cells-create-neuron-like-electric-signals-72815