Gen młodości komórek a rozwój kubków smakowych

Gen, który kontroluje rozwój kubków smakowych znaleźli naukowcy z USA. Wyniki tych badań publikuje pismo "Genes and Development".
Genem tym okazał się SOX2, znany m.in. z tego, że odpowiada za utrzymanie zarodkowych komórek macierzystych w stanie wiecznej młodości.

Naukowcy z Duke University w Durham dokonali swojego odkrycia u myszy, ale uważają, że podobna prawidłowość dotyczy również ludzi.

Badania prowadzono na zmienionych genetycznie myszach. Do genu SOX2 podłączono gen meduzy, kodujący specjalne białko, fluoryzujące na zielono pod wpływem promieni UV. Dzięki temu zabiegowi, aktywacji genu SOX2 towarzyszyła produkcja "zielonego" białka, a naukowcy naukowcy mogli śledzić, kiedy i w których tkankach SOX2 jest aktywny. "Gdy na tkanki tak zmienionych zwierząt skierujemy promienie UV, każda komórka, w której SOX2 jest aktywny będzie świecić na zielono" - wyjaśnia biorąca udział w badaniach dr Brigid Hogan z Duke University w Durham.

W laboratorium dr Hogan ten model mysi służył do badania roli genu SOX2 w rozwoju płuc, przełyku i jelit u zarodków mysich. Dlatego naukowcy byli bardzo zaskoczeni, gdy przez przypadek zaobserwowali, że specyficzne obszary na rozwijającym się języku, jak również z tyłu jamy gębowej tych gryzoni, świecą na zielono.

Dalsze badania zarodków mysich potwierdziły, że gen SOX2 jest aktywny w komórkach macierzystych w języku i na tyłach jamy gębowej w okresie rozwoju kubków smakowych. Innymi słowy, jego aktywność pobudza komórki macierzyste, by przekształcały się w kubki smakowe.

W drugiej serii eksperymentów badacze wykorzystali inny szczep myszy, u których gen SOX2 był aktywny w bardzo niskim stopniu. Oznaczało to, że zapisane z nim białko było produkowane w bardzo małych ilościach. Okazało się, że u tych gryzoni komórki macierzyste w języku nie przekształcały się w kubki smakowe. Zamiast tego dawały one początek łuskowatym komórkom, które pokrywają powierzchnię języka i ułatwiają przesuwanie się pokarmów do tyłu jamy ustnej i przełyku.

"Wykazaliśmy, że SOX2 jest potrzebny do rozwoju kubków smakowych, ale też, jak ważny w tym rozwoju jest poziom jego aktywności" - komentuje dr Hogan. Jak tłumaczy badaczka, kubki smakowe nie rozwiną się, jeśli aktywność ta jest zbyt mała i powstaje za mało białka SOX2 lub jeśli jest odwrotnie i dochodzi do jego nadprodukcji.

Zdaniem naukowców, badania te pozwolą lepiej poznać sposób kontrolowania zachowań niektórych komórek macierzystych nie tylko w czasie rozwoju zarodkowego, ale też w dorosłym życiu. Jak przypominają, komórki kubków smakowych, podobnie jak komórki skóry, systematycznie złuszczają się i są zastępowane nowymi komórkami.

Ponieważ są to komórki szybko dzielące się (podobnie jak komórki nowotworowe), łatwo dochodzi do ich zniszczenia u osób chorych na raka, poddawanych chemioterapii czy radioterapii. Dlatego problemy z odczuwaniem smaków są powszechnym skutkiem ubocznym leczenia nowotworów. Na szczęście po zakończeniu terapii kubki smakowe stopniowo się odbudowują.

Zdaniem dr Hogan, odkrycie jej zespołu pomoże też m.in. zrozumieć, na czym polegają zaburzenia w rozwoju jelit spowodowane mutacją w genie SOX2. Dzieci z takimi mutacjami mogą cierpieć na przykład na przetokę tchawiczo-przełykową. Schorzenie to objawia się nieprawidłowym połączeniem tchawicy z przełykiem i wymaga interwencji chirurgicznej.