Ligamen dan tulang kita tidak tumbuh

Artikel ini telah ditinjau sesuai dengan proses dan kebijakan editorial Science X. Para editor telah menekankan atribut berikut sambil memastikan kredibilitas konten:

fakta diverifikasi

sumber terpercaya

membenarkan

OKE! Sel kornea manusia (ditunjukkan dengan warna biru) membentuk untaian halus matriks ekstraseluler (kolagen kuning dan fibronektin merah) yang membentuk struktur yang akan menjadi jaringan. Kredit: Alexandra Silverman

× tutup

Sel kornea manusia (ditunjukkan dengan warna biru) membentuk untaian halus matriks ekstraseluler (kolagen kuning dan fibronektin merah) yang membentuk struktur yang akan menjadi jaringan. Kredit: Alexandra Silverman

Penelitian baru yang dilakukan oleh para ilmuwan Northeastern menantang keyakinan lama bahwa jaringan ikat yang memberi kita kekuatan mekanis, seperti tendon, ligamen, tulang, dan kulit, terbentuk di tubuh manusia melalui penggabungan sel.

Sebaliknya, jaringan kita lebih mungkin dibentuk oleh sel-sel yang meregang, menurut penelitian yang diterbitkan hari ini di Matter.

Sudah lama diperkirakan bahwa sel manusia membentuk dan menghubungkan jaringan menggunakan pola yang dikodekan dalam DNA kita, kata Jeff Ruberti, profesor bioteknologi di Northeastern University dan salah satu penulis studi tersebut.

“Kami tidak benar-benar memahami bagaimana sel-sel kecil yang bekerja sama dengan molekul yang jauh lebih kecil dari dirinya mampu berintegrasi dan menciptakan pola-pola indah dan efisien secara mekanis yang pada akhirnya menjadi kita,” katanya. “Teorinya telah lama menyatakan bahwa sel pada dasarnya menyimpan atau mencetak jaringan secara individual menggunakan suatu pola atau algoritma.”

Tapi itu hanya teori, jelasnya. Ruberti dan tiga peneliti yang bekerja di laboratoriumnya kini menantang bahwa mereka memberikan bukti bahwa kolagen, protein utama yang membentuk sebagian besar jaringan kita, tidak dibuat dan ditempatkan oleh sel, melainkan dibuat oleh sel-sel kita yang terpisah satu sama lain. . satu sama lain.

“Bahan ini cenderung terakumulasi di jalur gaya, di mana ia mencapai keadaan energi yang lebih rendah namun berada di bawah beban tarik yang tinggi. Jadi kami mengusulkan agar sel-sel dan tubuh Anda bekerja sama untuk menciptakan struktur dengan benar-benar menciptakan garis-garis tegangan di sepanjang kolagen yang mengendap. struktur. Singkatnya, gaya menyebabkan struktur, yang kemudian melawan gaya yang menyebabkannya.”

Ruberti melakukan penelitian bersama SEED Mohammad Siadat, seorang ilmuwan peneliti di labnya, Alexandra Silverman, lulusan Northeastern dengan gelar master di bidang bioteknologi, dan Jason Olszewski, seorang mahasiswa tahun keempat di bidang bioteknologi.

Untuk penelitian ini, tim, menggunakan sel manusia yang disumbangkan, membuat model kornea manusia menggunakan mikroskop berkualitas tinggi serta alat pengukuran dan diagnostik lainnya untuk mengamati proses biomekanik yang terjadi saat kornea terbentuk. Fakta bahwa prosesnya dapat dilihat secara real-time adalah kuncinya, karena penelitian sebelumnya di bidang ini sangat bergantung pada gambar diam.

“Kami mengambil sel yang diekstraksi dari mata donor, menaruhnya di piring, dan saat mereka bekerja untuk mereformasi jaringan, kami mengamati prosesnya,” kata Ruberti.

Mereka menemukan bahwa sel-sel terpisah satu sama lain untuk membentuk struktur dan mengidentifikasi lima jenis guratan unik.

Laboratorium Ruberti pertama kali mengusulkan fenomena ini pada tahun 2016 setelah mantan mahasiswa pascasarjana Northeastern Jeff Paten melakukan eksperimen yang untuk pertama kalinya menunjukkan bahwa jika monomer kolagen diregangkan, monomer tersebut akan mengkristal menjadi struktur. Ruberti meramalkan bahwa sel dapat melakukan hal yang sama.

Penelitian ini akan digunakan untuk menginformasikan proses terapeutik di spinout Northeastern BrillantStrings Therapeutics, yang ia dan Paten dirikan. Penemuan ini dapat membantu mengarah pada pengobatan yang lebih baik untuk fibrosis dan kondisi medis lainnya yang menyebabkan penyembuhan luka yang buruk, kata Ruberti.

Informasi lebih lanjut:
Alexandra A. Silverman dkk, Ketegangan dalam peringkat: Kontraksi sel kooperatif mendorong perakitan kolagen yang bergantung pada kekuatan dalam kultur fibroblas manusia, Matter (2024). DOI: 10.1016/j.matt.2024.01.023