Учёные выясняют, как коллаген помогает клеткам передвигаться, - пишет eaurekalert.ru со ссылкой на Cell Science.
Коллагеновые волокна стимулируют клеточный поток.
Длина волокна может быть ключевым параметром, который некоторые
нормальные клетки используют, чтобы стать инвазивными.
Коллаген является наиболее распространенным белком у млекопитающих, составляющим кожу, кости, сухожилия и другие мягкие ткани. Его волокнистая природа помогает клеткам перемещаться по всему телу, но до сих пор не было ясно, как длина волокон влияет на групповое передвижение клеток.
Амит Патхак - инженер-механик в Инженерной школе Маккелви в Вашингтонском университете в Сент-Луисе - и его команда обнаружили, что длина волокон коллагена в теле может быть ключевым параметром, который используют некоторые нормальные клетки, чтобы стать инвазивными.
Клетки перемещаются, формируя органы во время развития, залечивая раны либо метастазируя из раковых опухолей. Как правило, движение клеток замедляется в мягкой среде, подобно застреванию в грязи, и ускоряется в жесткой среде, подобно мячу, катящемуся по вощеному полу.
При подготовке к эксперименту с клетками, движущимися в коллагене, Патхак, который специализируется на механобиологии, и его команда обнаружили, что существующие субстраты не способны поддерживать образование волокон. Команда создала новые гидрогели с более реалистичной структурой волокон, что позволило им легче изменять длину волокон. Полученные результаты оказались неожиданными.
«Первое удивительное, что мы заметили, - некоторые группы клеток сбегали из своей колоний узкими потоками, цепляясь друг за друга, - сказал Патхак. - Мы ожидали, что клетки будут мигрировать быстрее в этом новом жестком субстрате, а затем в большем количестве выходить из своей колонии, как мы наблюдаем это в теле. Но мы заметили, что даже в мягких субстратах, где движение должно было быть медленным, оно было быстрым. Клетки выходили из колонии более эффективно, чем в жестком субстрате».
Затем группа исследователей пошла дальше и обнаружила, что более длинные волокна коллагена в мягком материале помогали клеткам выходить из колонии, а также удлиняли клетки, что поддерживало их коллективную миграцию.
«У нас есть это коллективное движение, а также длина волокон, которая помогает ему, - сказал Патхак. - Если мы уберем длину волокон, они не вытянутся и не сместятся. С другой стороны, если сделаем подложку более жесткой, это нарушит тонкий баланс, сделав клетки настолько агрессивными, что согласованная коллективная работа исчезнет».
Исследователи считали, что очень жесткая раковая опухоль станет инвазивной. Однако команда Патхака обнаружила, что если структура коллагеновых волокон является правильной, то даже мягкая опухоль может стать инвазивной.
«Мы нашли баланс в том, что клетки должны иметь некоторую
агрессивность, чтобы двигаться, и в то же время они должны
продолжать действовать сообща, - сказал Патхак. - В противном
случае, без агрессивного движения или сотрудничества коллективный
поток развалится».
Фото: ru.123rf.com/profile_gritsalak
