Τα καλαμάρια και τα χταπόδια είναι μερικά από τα πιο μαγευτικά πλάσματα των ωκεανών μας, προικισμένα με μια μοναδική ικανότητα να αλλάζουν το χρώμα και τη διαφάνεια του δέρματός τους. Αυτό τους προσδίδει μια σχεδόν απόκοσμη αύρα με τους επιστήμονες να προσπαθούν να κατανοήσουν τους μηχανισμούς πίσω από το ενεργό καμουφλάζ τους.
Τα κύτταρα του δέρματος των καλαμαριών, μέχρι τώρα, δεν μπορούσαν να καλλιεργηθούν στο εργαστήριο, γεγονός που καθιστούσε σχεδόν αδύνατη τη μελέτη τους. Πλέον, κάποιοι ατρόμητοι ερευνητές βρήκαν μια έξυπνη λύση: αντιγράφουν την ικανότητα καμουφλάζ των καλαμαριών σε ανθρώπινα κύτταρα.
“Είχαμε αυτή την τρελή ιδέα να δούμε αν θα μπορούσαμε να συλλάβουμε κάποια πτυχή της ικανότητας των δερματικών ιστών των καλαμαριών να αλλάζουν διαφάνεια μέσα σε καλλιέργειες ανθρώπινων κυττάρων”, δήλωσε σε δελτίο τύπου ο Alon Gorodetsky, ο οποίος παρουσίασε τα ευρήματα της ομάδας του σε συνάντηση της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας.
Σκίαση κυττάρων
Η λεγόμενη “ρυθμιζόμενη διαφάνεια” των κεφαλόποδων λειτουργεί μέσω ενός συνδυασμού χρωματισμού με βάση τις χρωστικές ουσίες, ο οποίος μπορεί να αλλάξει την ποσότητα του φωτός που απορροφάται, και του δομικού χρωματισμού, ο οποίος επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο το φως διασκορπίζεται μέσα από μικροσκοπικές και νανοσκοπικές δομές, εξήγησε ο Gorodetsky.
Ο Gorodetsky και η έρευνά του επικεντρώθηκαν στα λευκοφόρα, τα κύτταρα του δέρματος που διευκολύνουν τον δομικό χρωματισμό μέσω πρωτεϊνών που ονομάζονται ανακλαστίνες. Αυτές οι ανακλαστίνες συνήθως συσσωρεύονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας νανοσωματίδια που μπορούν να ανακλούν το φως που φαίνεται λευκό.
Αφήνοντας το φως να περάσει με μικρή διασπορά, η επιφάνεια μπορεί να φαίνεται διαφανής. Με μεγαλύτερη διασπορά, το δέρμα γίνεται αδιαφανές. Στόχος των ερευνητών ήταν να ελέγξουν την ανακλαστίνη σε αυτά τα κύτταρα, ώστε να ελέγξουν τη διαφάνεια.
“Θέλαμε να κατασκευάσουμε κύτταρα θηλαστικών ώστε να σχηματίζουν σταθερά, αντί για προσωρινά, νανοδομές ανακλαστίνης για τις οποίες θα μπορούσαμε να ελέγξουμε καλύτερα τη σκέδαση του φωτός”, δήλωσε ο Gorodetsky.
Αλμυρό διάλυμα
Για να το δοκιμάσει αυτό, η ομάδα του Gorodetsky έπρεπε πρώτα να εισαγάγει γονίδια που σχηματίζουν ανακλαστίνη από καλαμάρια σε ανθρώπινα κύτταρα, αλλά για να βρει πώς να κάνει τα αναβαθμισμένα ανθρώπινα κύτταρα να παράγουν σταθερά την ανακλαστίνη χρειάστηκε να τα πειράξει.
Τελικά, βρήκαν τη σωτηρία τους στο αλάτι.
Προσθέτοντας αλάτι στα μέσα των κυτταρικών καλλιεργειών, η ανακλαστίνη στα ανθρώπινα κύτταρα άρχισε να συσσωρεύεται σε μεγαλύτερα νανοσωματίδια. Όσο περισσότερο πρόσθεταν, τόσο μεγαλύτερες ήταν οι συσσωματώσεις της ανακλαστίνης. Αυτό, στην πραγματικότητα, τους επέτρεψε να ρυθμίσουν τη διαφάνεια ελέγχοντας την ποσότητα του αλατιού.
Το νόημα αυτής της ανακάλυψης δεν είναι να βοηθήσει στη δημιουργία αόρατων ανθρώπων. Αντίθετα, ο Gorodetsky ελπίζει ότι τα ευρήματα της ομάδας του θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τα κύτταρα του δέρματος των καλαμαριών, τα οποία με τη σειρά τους θα οδηγήσουν, ελπίζουμε, σε περισσότερες καινοτομίες εμπνευσμένες από τα καλαμάρια, όπως τα υγρά παράθυρα.
