Новое исследование Бирмингемского университета показало, что клетки организма меняют свою форму, чтобы залечить раны. При этом часть клетки изгибается в зависимости от формы раны и организации внутренних структур клетки. Эпителиальные клетки выстилают поверхность тела изнутри и снаружи, образуя барьер, защищающий от физических повреждений, патогенов и обезвоживания. Они играют ключевую роль в поглощении питательных веществ и выведении продуктов жизнедеятельности, а также в выработке ферментов и гормонов.
Ученые обнаружили, что эндоплазматический ретикулум (ЭПР) клеток меняет свою форму по-разному. Когда раневая щель изгибается наружу (выпуклая), ЭПР принимает форму трубки, а когда внутрь (вогнутая), он становится плоским, как лист.
Если у щели выпуклые края, клетки используют «ползающее» движение с широкими плоскими отростками, а в случае вогнутых краёв происходит «стягивающее» движение, при котором клетки сжимаются, чтобы свести края вместе.
Публикуя результаты в Nature Cell Biology, исследователи из Великобритании и Индии отмечают, что способность ЭПР реорганизовываться в ответ на искривление краев и определять способ миграции эпителия подчеркивает его решающую роль в поведении клетки.
Ученые использовали специальные методы для создания крошечных отверстий в клеточных слоях, а также передовые технологии визуализации и математические модели, чтобы понять, как эндоплазматический ретикулум меняет форму и помогает эпителиальным клеткам двигаться.
Доктор Симран Равал, который проводил большинство экспериментов, прокомментировал: «Заживление ран — важная реакция на повреждение. Наше исследование открывает возможности для изучения механизмов, лежащих в основе закрытия эпителиальных щелей, и их влияния на здоровье и болезни. Мы выявили новую роль эндоплазматического ретикулума в этом процессе».
Использование математических моделей для понимания того, как клетки восстанавливаются, может привести к разработке эффективных методов лечения ран, новых способов регенерации повреждённых тканей или более глубокому пониманию того, как распространяются раковые клетки, что позволит разработать стратегии для предотвращения или замедления метастазирования.
«Механотрансдукция лежит в основе ряда физиологических функций, включая осязание, слух и равновесие. Она изучалась в контексте коллективной миграции клеток. Наше сотрудничество позволило сформировать теоретическую базу и углубить понимание лежащих в ее основе механизмов. Совместные эксперименты и моделирование показали новую роль эндоплазматического ретикулума в этом процессе», — заключили специалисты.
[Фото: ru.123rf.com]
