Článek popisuje mechanismus, pomocí kterého buňky regulují svoji tuhost a sílu v reakci na složení okolního prostředí. Jedná se významný milník v porozumění molekulárním procesům, které ovlivňují reakci buněk na změny ve svém okolí - mezibuněčné hmotě. Změny v mezibuněčné hmotě jsou projevem degenerativních patologií srdce a mozku a jsou také spojovány se schopností nádorových buněk šířit se v těle pacienta.

“Živé buňky jsou stále v rovnováze vůči okolnímu prostředí a dynamická kontrola mechanických vlastností buněk má zásadní význam pro správné fungování tkání a orgánů našeho těla,” vysvětluje Giancarlo Forte. “Náš výzkum ukázal, že schopnost buněk přilnout na vhodný povrch způsobuje přesun proteinu zvaného YAP z cytoplasmy do jádra buňky, kde aktivuje buněčný program posilující interakci buněk s okolní mezibuněčnou hmotou. Aktivace tohoto proteinu přímo reguluje sílu, kterou je buňka schopná vyvinout. Příkladem důležitosti objevu tohoto mechanismu je fakt, že buňky, které jsou schopné se silněji přitahovat k mezibuněčné hmotě po ní i lépe migrují. Síla buňky je také nezbytná pro stahování srdečních svalových buněk, které umožňují fungování srdce.”

“Tento objev může mít proto v budoucnosti vliv na léčbu některých onemocnění srdce a mozku,” dodává k tomu Martin Pavlík, ředitel Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně, pod které výzkumné centrum FNUSA-ICRC patří. 

Pokud buňka ztratí protein YAP, ztratí také schopnost přilnout a rozprostřít se ve fyziologickém prostředí, zatímco nadbytek proteinu dělá buňku silnější, posiluje její schopnost přilnout a zvětšuje tak její plochu. Buňky, které mají více proteinu YAP, získají schopnost prostupovat vlákny mezibuněčné hmoty a šířit se do okolních tkání lidského těla.

Časopis Nature Communications je multidisciplinární časopis s otevřeným přístupem, který publikuje výsledky vysoce kvalitního výzkumu ve všech oblastech biologie, přírodovědy, fyziky a chemie. Je vydáván v Londýně a patří do skupiny specializovaných vědeckých časopisů známého prestižního časopisů Nature, který patří mezi nejprestižnější vědecké časopisy na světě. Články publikované v tomto časopise znamenají významný pokrok, který má důsledky pro práci specialistů v příslušném oboru. 

“Mít článek uveřejněný v Nature nebo kterémkoliv jiném časopise z této skupiny je velmi prestižní a takové články jsou často hojně citovány – například Wikipedie píše, že mít článek v některé z publikací skupiny Nature může vest ke kariérnímu postupu a snažšímu získávání grantů,” říká Gorazd B. Stokin, šéf FNUSA-ICRC. “Jsme proto velmi rádi, že tým dr. Forteho má článek v Nature Communications. Ukazuje to, že naše strategie přilákat do Brna nejlepší talenty ze zahraničí a nechat je pracovat v mezinárodním a interdisciplinárním prostředí vede naše výzkumné centrum správným směrem.”

Dr. Giancarlo Forte, italský státní příslušník, přišel do FNUSA-ICRC v roce 2013 z japonského Národního ústavu pro materiálovou vědu (NIMS), kde strávil tři roky. Studoval buněčnou a molekulární biologii na univerzitě Tor Vergata v Římě a pracoval jako výzkumník na univerzitě v Tübingen v Německu a v italském Ústavu pro kardiovaskulární výzkum. Od roku 2015 je také hostujícím profesorem buněčné biologie a biomateriálů na univerzitě v Turku ve Finsku. Jeho výzkumný tým v Brně se skládá z členů z Itálie, Španělska, Portugalska, Slovenska a České republiky. Zaměřuje se na patologie srdce, laboratorní modely srdečních onemocnění, a regeneraci srdeční tkáně po infarktu za použití reprogramovaných kmenových buněk.

Výzkum popsaný v článku byl prováděn ve spolupráci s výzkumným centrem CEITEC v Brně, Ústavu molekulární a translační medicíny Univerzity Palackého v Olomouci, univerzity ve finském Turku, Tokio Women´s Medical University v Japonsku, a univerzity v Trentu v Itálii.