Nanotuber

Det händer saker inom biologin just nu. En stor omvärdering av fakta sker. Ett av de stora genombrotten är nanotuber. Ett annat är den nya teorin om nervimpulsen som en soliton. Det kan hända att dessa båda är länkade till varandra.

Nanotuber (och de mindre thether) är små membrankantade rör mellan cellerna, innehållande aktin-myosin-komplex. De är en nyupptäckt variant av cellkommunikation, ett fysiskt rörnätverk av sammanhängande cellinnehåll mellan cellerna. Tidigare har man känt till neuronala synapser och gap junctions. I de neuronala synapserna har gliacellerna också kommit aktivt med ex. som glutamat-tillverkare (reglerar aktivitetsnivån) och som tillverkare av ribosomer (reglerar tillverkning av signalämnen). Nervsystemet är inte på långa vägar så enkelt som man har trott. Det finns annat än nervceller och sinnesorgan som styr nervsystemet.

Som namnet säger är de små rör som förekommer i ett nätverk mellan celler, dock inte mellan alla celler. Rören är kortvariga, kanske de finns där några dagar. Just tidbegreppet är också indelat i olika nivåer i cellkommunikationen. Kortvarigast är apokrin, sedan parakrin, neuronal och endokrin kommunikation är långvarigast. Nu har då tillkommit nanotuber som den kanske långvarigaste kommunikationen. Man vet ännu rätt litet om dem. Jag skall här kort summera vad man vet:

1. funktion för cellkommunikation, provtagning av miljön och proteintransport. Man har också sett transport av organeller, ex. delar av mitokondrier, ribosomer men mest endosomer. Bl.a. som informationskanal för immunsystemet är de viktiga. Homeostasens reglering och cellorganisering tros vara viktiga funktioner, möjligen organutveckling. Reglering av proteinsyntes och genaktivitet genom transport av mikroRNA (fungerar epigenetiskt), transport av argosomer, melanosomer, membranbitar, endosomer och lysosomer. Synkroniserar vävnaderna.

2. storlek 50 -200 nm, med en ansenlig variation i storleken och längden. Som jämförelse kan nämnas att gap junctions är 0,5 - 2 nm, eller 100 gånger mindre. Är det en slump? Också gap junctions bildar ett nätverk av förbindelser mellan celler. De sköter mest transport av små joner och molekyler, samt om de livsviktiga kalciumvågorna, som är ett informationsmedium och utlöser olika aktiviteter i cellerna. Också tunnlarna ger kalciumvågor. Tunnlarna är alltid kortast möjliga (sträckta genom aktin-myosin komplexet?).

3. hastighet mycket snabb. Signalen går fram inom sek till celler flera hundra mikroner borta. Riktad och envägskommunikation. Även tvåvägskommunikation rapporterad. Orsak: membranerna mellan cellerna fusioneras; inget gap alls. Signalstyrkan påverkas mycket litet av avståndet jämfört med användandet av lösliga ämnen som skall förmedla signalen.

4. varaktighet kort från några minuter till som längst i dagar. Därför tror man nu att ex. ultraljudsundersökningar av foster ännu är ofarliga. Skadan av förstörda tunnlar repareras snabbt?

5. när finns tunnlar? Man har sett att trauman har ökat antalet tunnlar. Vid inflammation, i njurar, pancreas mm. I prostatacancerceller, kanske tumören bildar ett eget informationsnät för spridning av läkemedelsresistens (läkemedlet pumpas ut ur tumören?), prioner sprids via tunnlarna, ev. HIV (sprids 100 - 1000 gånger effektivare via tunnlar) och andra virus. Inuti cellen är virus i säkerhet för immunsystemet, endast apoptos kan döda dem. Tunnlarna som först byggdes för att immuncellerna skulle lätt kunna låta budet gå (kalciumvågorna) vid invadering, kapas av viruset.

6. vad reagerar de för? De är uttalat känsliga för långvarigt ljus, vibrationer, och mekaniskt drag och stress. Många kemiska ämnen skadar dem också. Från tidigare vet man att vibrationer skadar kalktransporten. Deras känslighet gjorde att de blev oupptäckta så länge, de sågs bara genom en miss i proceduren. Nackdelen i dag är att man inte kan skada tunnlarna utan att skada cellerna.

7. olika för olika celltyper. I dag känner man över 200 olika celltyper. Tunnlar finns överallt, både vid sjukdom och vid god hälsa. Olika celltyper kan också förenas ex. nerv- och immunceller. Vissa sjukdomar som tumörer kanske kan bekämpas ex. med ljus (laser?), vibrationer och ljud (Novafon?) etc..

8. två olika typer av nanotuber. Tunna membran, typ 1 nanotuber innehåller endast F-actin, medan tjockare nanotuber, typ 2, dvs > 0.7 µm i diameter, innehåller både F-actin och microtubuli (cytokeratinfilament). Lysosomer och mitokondrier kunde ses i de tjocka tunnlarna bara. Olika struktur ger olika funktion hos tunnlarna. Typ 1 bildas då cellerna utforskar sin omgivning för att få kontakt med andra celler.. typ 2 bildas då två redan förenade celler börjar röra sig från varann.

Om sambandet mellan nervimpuls och nanotuber återkommer jag till.