מדוע מבנים המטופויאטיים "מסתתרים" בעצמות?

לאורך האבולוציה שלהם, תאי גזע בדם "מצאו" לעצמם מקום שאינו נגיש לקרינה אולטרה סגולה.

מה אנחנו יודעים על המערכת ההמטופויאטית? בבית הספר למדנו שתאי דם נוצרים במח העצם האדום, הנמצא בעצמות האגן, בצלעות, בעצם החזה, בעצמות הגולגולת והצינוריות הארוכות, ובתוך החוליות. מבני מח העצם מיוצגים על ידי תאי גזע המייצרים תאים חדשים אחרים - אריתרוציטים, כמו גם תאי טסיות דם (מגה-קריוציטים) ואימונוציטים. אבל מה אנחנו יודעים על מנגנון ההמטופויזה, ומדוע הוא מתרחש בתוך העצם? אחרי הכל, בדגים, למשל, מבנים דומים ממוקמים בתוך הכליות.

מדעני הרווארד הציעו כי מערכת ההמטופויאטית של נציגים שונים של בעלי החיים נוצרה באזור המוגן ביותר מאור השמש במהלך התפתחותם. ד"ר פרידריך ג. קאפ ועמיתיו ציינו כי אצל דגים, מבנים דומים מכוסים בשכבה תאית נוספת, המיוצגת על ידי מלנוציטים. תאים אלה מפרישים את הפיגמנט מלנין, המסוגל לנטרל קרינה אולטרה סגולה. מלנוציטים יכולים להימצא כמעט בכל מקום, למרות שאנו יודעים על נוכחותם רק בעור. ואכן, אם תאים אלה לא היו שם, לא היינו יכולים להגן על עורנו מפני ההשפעות המזיקות של קרינה אולטרה סגולה. כתוצאה מכך, ה-DNA של העור היה ניזוק, מה שיגרום להתפתחות תהליכים ממאירים או למוות של מבנים. סביר להניח ששכבת המלנוציטים בדגים משמשת גם כהגנה למערכת ההמטופויאטית.

מאמר שפורסם בכתב העת Nature מתאר ניסוי מעניין. דגים שנשללו מתאי הפיגמנט שלהם נחשפו לקרינה אולטרה סגולה: מספר מבני הגבעול בהם ירד, בהשוואה לדגים שהייתה להם שכבת מלנוציטים. אך גם דגים רגילים עלולים להיות פגיעים אם האור האולטרה סגול פוגע בהם מלמטה, ולא מלמעלה: לחלק התחתון של הכליות אין הגנה מפני מלנוציטים.

לאחר ניתוח מעמיק של התפתחות הדגים, הגיעו מדענים למסקנה ששכבה של מלנוציטים אכן הכרחית כדי להגן על המערכת ההמטופויאטית. הגנה זו ניכרת במיוחד כאשר צופים בהתפתחות של צפרדע. בשלב הראשן, מבני הגבעול עוברים במסלול "כליות - מח עצם": לאורך כל שלבי ההתפתחות, המערכת ההמטופויאטית ממשיכה להיות מוגנת מפני קרינה אולטרה סגולה.

כמובן, חלל העצם הפנימי אינו המקום המבודד היחיד שבו תאים יכולים להסתתר מהשמש. אבל אסור לנו לשכוח תנאים אחרים הנחוצים להמטופויאזה תקינה. סביר להניח שבשלב כלשהו של האבולוציה - למשל, כאשר בעלי חוליות התיישבנו על היבשה - מערכת ההמטופויאטית "עזבה" את הכליות ו"התיישבה" במח העצם, שם היא ממוקמת באושר מאז.

המידע נלקח מהאתר https://phys.org/news/2018-06-blood-cells-bones.html