Forma geometriko berri bat aurkitu da, ehun eta organo kurbatuak egiterakoan zelula epitelialak hiru dimentsioko paketatzea ahalbidetzen duena.
Izaki bizidun oro bakar gisa hasten da zelula, gero zelula gehiagotan banatzen direnak, gehiago zatitzen eta azpibanatzen direnak milaka milioi arte zelula organismo osoa sortzeko eratzen dira. Alderdi enigmatikoenetako bat da biologia nola zeluletatik hasita, lehenengo ehunak eta gero organoak sortzen diren. Funtsean, zelula gutxi batzuek osatutako enbrioiaren egitura sinple bat organo konplexuak dituen organismo bizidun bihurtzen da. Esate baterako, milioika zelula epitelial elkartu egiten dira giza azala, gure organorik handiena eta hesirik sendoena. Gure bada azala gainazal guztiz laua zen, forma geometriko ezagunak elkarrekin pila zitezkeen azala eraikitzeko. Baina gure gorputza laua ez denez zelula epitelial hauek bere burua okertu eta okertu behar dute. Zelula epitelioek gure larruazaleko kanpoko geruza osatzen ez ezik, hornitzen dute odola ontziak eta baita animalia guztien organoak ere. Enbrioia garatzen ari denean, ehunak (zelulez eginak) makurtu eta hiru dimentsioko forma konplexuak eratzen dituzte, gero bihotza edo gibela bezalako organo bilakatzen direnak. Hasierako blokeak epitelio-zelulak "mugitzen" eta "elkartzen" dira, beren burua antolatzeko eta ondo bilduz organo bati azken hiru hirurak emateko. dimentsio-forma, organo gehienak egitura kurbatuak baitira. Kurbadura-eskakizun hori dela eta, ulertzen da organoak lerrokatzen dituzten epitelio-zelulek zutabe- edo botila-formak hartu behar dituztela enbrioia hazten ari den bitartean organoak inguratu ahal izateko. Zelula epitelialek beste funtzio batzuk ere eskaintzen dituzte infekzioen aurkako hesi bat osatzea eta mantenugaiak xurgatzea.
Forma berri bat aurkitu da!
Sevillako Unibertsitateko (Espainia) eta AEBko Lehigh Unibertsitateko ikertzaileek Nature Communications aldizkarian argitaratutako ikerketan ondorioztatu dute zelula epitelialek "prisma bihurrituen" antzeko forma hartzen dutela. Forma geometriko solido berri honi '' gisa izendatu duteescutoide'. Forma horri esker, epitelio-zelulek organoei hiru dimentsioko estaldura eskaintzeko helburua lortzen dute. Eskutoidea prismaren antzeko egitura da, sei alde ditu alde batean eta bost bestean, prismaren ertz luzeetako batean triangelu aurpegi batekin batera. Eskutoidearen egitura berezi honek bost eta sei aldeko muturretan txandakatuz pilatzea ahalbidetzen du, gainazal kurbatuak sortzeko. Izen hau ez dago geometrian eta ikertzaileek aukeratu zuten arreta handiz aztertu ondoren eta intsektuen toraxaren atzeko muturra den kakalardo baten escutellum formarekin escutoidearen antzekotasunagatik.
Eskutoide forma ugaria da
Ikertzaileek modelizazio konputazionalaren teknika erabili zuten Voronoi diagramak erabiliz. Eremu ezberdinetako forma geometrikoak ulertzeko gehien erabiltzen den tresna da hau. Modelatze-esperimentuek erakutsi zuten ehunaren kurbadura handitzen den heinean, ehun horiek osatzen dituzten zelulek forma konplexuagoak erabiltzen zituztela zutabeak eta botila-formak baino lehen uste zen bezala. Zelula epitelialek aldez aurretik deskribatu gabeko forma hartzen dute eta forma berezi honek zelulak energia eraginkorragoak izaten laguntzen die ontziratze egonkorra maximizatzen duen bitartean. Ikertzaileek gertutik aztertu zuten animalia ezberdinetako ehunen hiru dimentsioko paketatzea beren iritziak aztertzeko. Datu esperimentalek egiaztatu zuten epitelio-zelulek oso antzekoak hartzen dituztela 3D eredu konputazionalak aurreikusitako motiboak. Beraz, hau forma berria scutoid-ek okertzen eta kurbatzen laguntzen du eta zelulak egonkortasunez josita egoteko modurik onena ematen du. Forma berri bat existitzen zela ezarri ondoren, ikertzaileek beste organismo batzuetan esploratu zuten eskutoide itxurako formaren presentzia eta aurkitu zuten forma hori ugari zegoela. Eskutoide-itxurako forma hauek zebra-arrainen epitelio-zeluletan eta fruta-eulien listu-guruinetan ere aurkitu dira eta, batez ere, ehunak itxura laua izan beharrean gehien kurbatu behar diren eskualdeetan.
Aurkikuntza oso interesgarria eta berezia da, gure ulermena areagotu eta organoen hiru dimentsioko antolaketa kontrolatzen lagunduko diguna (morfogenesia). Organo bat behar bezala eratzen ez denean gaixotasunak sortzen dituenean gertatzen dena argitu dezake. Sekulako laguntza izan liteke organo artifizialak hazteko eta ehunen ingeniaritzaren alorrean, paketatze-egitura egokia duten aldamioak eraikitzeak emaitza hobeak ekarriko lituzkeelako. Forma berri honen aurkikuntzak aplikazio potentzialak ditu hainbat arlo zientifikotan.
***
{Jatorrizko ikerketa-lana irakur dezakezu behean aipatzen den DOI estekan aipaturiko iturrien zerrendan}
Iturria (k)
Gómez-Gálvez P et al. 2018. Eskutoideak epitelioen hiru dimentsioko paketatzearen irtenbide geometrikoa dira. Natura Komunikazioak. 9 (1).
https://doi.org/10.1038/s41467-018-05376-1
***
