Elusorganismis annavad ja võtavad rakud pidevalt vastu signaale teistelt rakkudelt. Kõige levinum on suhtlus keemiliste signaalide, näiteks hormoonide kaudu. Paljudes kehavedelikes kasutavad rakud infovahetuseks rakuväliseid vesiikuleid.

Need nanomõõtmelised osakesed on justkui kullerpakid, mille kaudu saadavad rakud üksteisele teateid, mõjutades nende aktiivsust, kuju või käitumist. Vesiikulid sisaldavad erinevaid molekule, sealhulgas lühikesi RNA-sid, mis võivad muuta naaberrakkude käitumist. On teada, et rakud eritavad erinevaid vesiikuleid sõltuvalt oma arengustaadiumist ja seisundist ja seega peegeldavad vesiikulid rakkudes toimuvat.

Vesiikulid kui munaraku arengu mõjutajad

Tallinna Tehnikaülikooli keemia ja biotehnoloogia instituudi, Helsingi Ülikooli ja Tallinna ettevõtte HansaBioMed Life Sciences koostöös uuriti, kuidas vesiikulid mõjutavad munaraku küpsemise keskkonda ja munasarja toimimist. Munarakk kasvab folliikulis ehk vedelikuga täidetud põiekeses, mis loob munarakule soodsa kasvukeskkonna koos teda ümbritsevate granuloosarakkudega. Selles munarakku ümbritsevas follikulaarvedelikus hõljuvadki rakuvälised vesiikulid.

Tallinna Tehnikaülikooli doktorant-nooremteadur ja uuringu autor Inge Variku sõnul on teada, et rakuvälised vesiikulid võivad olla erineva suuruse, tiheduse, pinnakomponentide, välimuse ja sisuga, kuid sageli uuritakse neid ühe tervikuna. "Tahtsime välja selgitada, kas selline lähenemine on piisav või tuleks vesiikulite alamtüüpe eraldi käsitleda, et nende edastatavat infot ja mõju munasarja rakkudele paremini mõista," lausus ta.

Erinevad sõnumid, erinev mõju

Töös võrreldi väikeste (100 nanomeetrise läbimõõduga) ja suurte (300 nanomeetrise läbimõõduga) vesiikulite mõju granuloosarakkudele. Granuloosarakud on folliikuli tugirakud, mis toetavad munaraku küpsemist ja toodavad folliikuli arengut ja viljakust reguleerivaid steroidhormoone.

Selgus, et mõju oli erinev. Väiksemad vesiikulid mõjutasid laialdaselt geenide avaldumist, signaaliülekannet ja rakuvälise keskkonna kujundamist. Suuremad vesiikulid seevastu avaldasid tagasihoidlikumat mõju geenide avaldumisele, kuid suurendasid oluliselt testosterooni tootmist.

Reproduktiivbioloogia grupijuht ja uuringu kaasautor Agne Velthut-Meikas rõhutas, et töö näitab, et folliikulis toimuv suhtlus on palju mitmetahulisem kui seni arvatud. Iga vesiikul kannab väga spetsiifilist ja olulist teavet.

"Leidsime, et suure läbimõõduga vesiikulid sisaldavad oluliselt rohkem piRNA tüüpi lühikesi RNA molekule, mille roll munasarja steroide tootvates tugirakkudes ei ole tänaseks üldse teada. Küll aga on tegemist oluliste molekulidega munaraku arengus," sõnas ta.

Rakkudevaheline infovahetus mängib folliikuli arengus olulist rolli. Kui infovahetus on häiritud – näiteks vananemise, keskkonnamõjude või haiguste tõttu – mõjutab see ka naise viljakust. "See avastus annab tugeva aluse meie edasistele uuringutele, kus oleme võtnud vaatluse alla viljatusprobleemidega naiste vesiikuleid ja nende mõju rakkudele," selgitas Varik.

Uuringul on teinegi võimalik kasulik rakendus. Rakuvälised vesiikulid võivad tulevikus toimida biomarkeritena, mis annavad täpset teavet rakkude ja kogu organismi seisundi kohta. Naise viljakust, täpsemalt munaraku kvaliteeti, saaks hinnata follikulaarvedelikus leiduvate vesiikulite piRNA-de põhjal. "Kui leiame vesiikulitest usaldusväärseid biomarkereid, mis peegeldavad munaraku kvaliteeti või munasarja vastust viljatusravile, oleks see suur edasiminek personaalses meditsiinis," ütles Velthut-Meikas.

Uuring avaldati ajakirjas Journal of Extracellular Vesicles.