Tehnologie de imagistică avansată dezvăluie diversitatea celulelor vii din laptele matern
O tehnologie avansată de imagistică la scară nanometrică a dezvăluit diversitatea celulelor vii din laptele uman și a oferit noi perspective asupra modului în care aceste celule sunt structurate, ce conțin și cum utilizează nutrienții. Cercetarea, publicată în revista ACS Nano, a fost realizată cu contribuția unor oameni de știință biomedicali de la Universitatea din Australia de Vest și combină imagistica corelativă, trasarea izotopilor stabili și analiza la nivel de celulă individuală.
Autoarea principală a studiului, Qiongxiang (Lynn) Lin, doctorandă, a explicat că laptele uman este un sistem biologic complex care conține numeroase tipuri diferite de celule vii, însă se știe încă relativ puțin despre ce fac aceste celule. „Cu noua noastră abordare, putem privi în interiorul celulelor individuale la scară nanometrică și începem să înțelegem cum sunt conectate structura, compoziția chimică și metabolismul lor”, a declarat Lin.
Cartografierea celulelor din lapte la scară nanometrică
Cercetătorii au examinat principalele populații de celule din laptele uman, inclusiv celulele producătoare de lapte, cunoscute sub numele de lactocite, și diferite tipuri de celule imunitare, precum neutrofilele, macrofagele și celulele dendritice. Echipa a combinat microscopia confocală și electronică cu spectrometria de masă cu ioni secundari la scară nanometrică (NanoSIMS) pentru a caracteriza în detaliu identitatea celulară, ultrastructura și compoziția chimică a celulelor individuale din laptele uman.
Roluri distincte în nutriție și apărare imunitară
Prin trasarea izotopilor stabili, cercetătorii au descoperit că celulele din laptele uman utilizează nutrienții în moduri foarte diferite. „De exemplu, când am urmărit unde ajunge zahărul (glucoza), am constatat că acesta era transformat în picături de grăsime în interiorul macrofagelor din lapte, iar acele celule activau gene implicate în procesarea grăsimilor”, a explicat Lin. „Când am urmărit blocurile constituente ale proteinelor (aminoacizii), am descoperit că grupurile de celule producătoare de lapte, cunoscute ca lactocite, erau deosebit de active: produceau lapte, eliberau proteine și utilizau energie și grăsimi.”
Donna Geddes, directoarea Centrului pentru Cercetarea și Traducerea Lactației Umane din cadrul universității, a declarat că rezultatele arată că celulele din laptele uman au funcții distincte care permit o compoziție și un volum optim al laptelui. „Studiul a relevat, de asemenea, niveluri ridicate de sulf și fier în interiorul celulelor imunitare numite neutrofile, care contribuie la distrugerea bacteriilor și ajută la protejarea bebelușilor împotriva infecțiilor”, a spus Geddes.
Legarea biologiei celulare de sănătatea maternă
Echipa a integrat rezultatele imagisticii cu secvențierea ARN la nivel de celulă individuală, permițând cercetătorilor să conecteze aspectul fiecărei celule cu modul în care aceasta utilizează nutrienții. Dr. Kai Chen, de la Școala de Științe Biomedicale din cadrul universității, a afirmat că abordarea oferă o modalitate nouă de explorare a biologiei laptelui uman comparativ cu metodele tradiționale. „Prin reunirea imagisticii, trasării metabolice și analizei la nivel de celulă individuală, putem conecta identitatea celulei cu structura și funcția în moduri care anterior erau greu de realizat”, a spus Chen.
Profesorul asociat K. Swaminathan Iyer, directorul Centrului de Formare ARC pentru Analiză Biomedicală, a declarat că platforma ar putea fi utilizată pentru a investiga modul în care celulele din laptele uman variază între indivizi, pe parcursul lactației și în diferite condiții de sănătate maternă. „Suntem în special interesați să înțelegem dacă afecțiuni precum diabetul gestațional modifică caracteristicile celulare și metabolice ale laptelui uman”, a spus Iyer. „În cele din urmă, acest lucru ar putea ajuta la o mai bună înțelegere a rolurilor biologice ale celulelor vii din laptele uman și a importanței lor potențiale pentru sănătatea mamei și a copilului.”
