Περίληψη: | Τα πολυκροσσωτά κύτταρα είναι ένας εξειδικευμένος πληθυσμός τελικώς διαφοροποιημένων κυττάρων, με κύριο χαρακτηριστικό τους πολλαπλούς κροσσούς που εκφύονται από την κορυφαία επιφάνειά τους. Η συγχρονισμένη κίνηση των κροσσών αυτών επάγει την κατευθυνόμενη ροή υγρού σε μια ποικιλία ιστών, συμβάλλοντας έτσι σε ζωτικές διεργασίες των οργανισμών. Κατά τη διάρκεια της διαφοροποίησης ενός προγονικού κυττάρου προς πολυκροσσωτό κύτταρο, συντελείται μαζική παραγωγή κεντριολίων, τα οποία στη συνέχεια αγκυροβολούν στην κορυφαία μεμβράνη και δημιουργούν τους κινητούς κροσσούς.
Πρόσφατες μελέτες αναδεικνύουν δύο μέλη της υπεροικογένειας Geminin, τα GemC1 και McIdas, ως κεντρικούς ρυθμιστές της διαφοροποίησης των πολυκροσσωτών κυττάρων. Πιο συγκεκριμένα, προτείνουν ότι κατά τη δημιουργία των πολυκροσσωτών κυττάρων, οι GemC1 και McIdas σχηματίζουν σύμπλοκα με τους μεταγραφικούς παράγοντες E2F5 και p73, επιτυγχάνοντας έτσι άμεσα το μεταγραφικό έλεγχο γονιδίων, απαραίτητων για τη διαφοροποίηση. Προκειμένου να αναγνωριστούν επιπλέον πρωτεϊνικά σύμπλοκα, μέσω των οποίων τα δύο μέλη της υπεροικογένειας Geminin ασκούν το μεταγραφικό τους ρόλο, πραγματοποιήθηκαν πειράματα συν-ανοσοκατακρήμνισης μεταξύ της πρωτεΐνης GemC1 και των μεταγραφικών παραγόντων FoxJ1, cMyb και Rfx2. Το μόριο FoxJ1 μπορεί να κατακρημνίσει τον παράγοντα GemC1, επισημαίνοντας έτσι την παρουσία μιας νέας αλληλεπίδρασης, της οποίας ο λειτουργικός ρόλος απομένει να διευκρινιστεί.
Προκειμένου να αποσαφηνιστεί ο in vivo ρόλος του παράγοντα McIdas, μελετήσαμε το σχηματισμό των πολυκροσσωτών κυττάρων σε μύες ελλειμματικούς για το γονίδιο McIdas οι οποίοι χαρακτηρίζονται από καθυστέρηση στην ανάπτυξη και χαμηλή βιωσιμότητα. Πειράματα ανοσοφθορισμού σε τομές από την τραχεία των συγκεκριμένων μυών αποκάλυψαν ότι τα επιθηλιακά κύτταρα δεν διαθέτουν πολλαπλά κεντριόλια και κροσσούς, επιβεβαιώνοντας έτσι το σημαντικό ρόλο του McIdas στα αρχικά στάδια της διαφοροποίησης των πολυκροσσωτών κυττάρων. Περαιτέρω ανάλυση σε μεταγραφικό, αλλά και πρωτεϊνικό επίπεδο φανέρωσε μειωμένη έκφραση σημαντικών ρυθμιστών της διαφοροποίησης, όπως των FoxJ1, cMyb και Plk4, καθώς και διαφορική έκφραση άλλων παραγόντων (p73) μεταξύ των διαφοροποιημένων και των προγονικών κυττάρων. Τα παραπάνω αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι ο McIdas επηρεάζει τόσο το μεταγραφικό προφίλ των πολυκροσσωτών κυττάρων, όσο και την κατανομή των κυτταρικών πληθυσμών στο επιθήλιο των αεραγωγών.
Επιπρόσθετα, η μελέτη της ενδοκυτταρικής κατανομής της πρωτεΐνης McIdas σε ex vivo μοντέλα διαφοροποίησης των πολυκροσσωτών κυττάρων, αποκάλυψε τον κυτταροπλασματικό συνεντοπισμό του παράγοντα αυτού με δομικές πρωτεΐνες των κεντριολίων, υποδεικνύοντας έτσι και έναν άμεσο λειτουργικό ρόλο αυτής της πρωτεΐνης στο μαζικό πολλαπλασιασμό των κεντριολίων, αποτέλεσμα που αξίζει περαιτέρω διερεύνηση.
|