Благодаря совместной работе клетки могут расширить свои «чувства» за пределы непосредственного окружения.

от

История о принцессе и горошине вызывает в воображении образ чрезвычайно чувствительной молодой королевской особы, настолько утончённой, что она может ощутить горошину под стопкой матрасов. В биологии человека также встречаются аномальные особи, способные ощущать далеко за пределами своего окружения — в данном случае это раковые клетки.

Исследователи также знают, что нормальные клетки могут проделывать подобный трюк, работая сообща.

Публикация в журнале PNAS инженеров Вашингтонского университета в Сент-Луисе даёт более чёткое представление о том, как клетки могут ощущать за пределами своего непосредственного окружения. Исследование может помочь лучше понять, как распространяется рак, и указать на потенциальные мишени для остановки этой миграции.

Амит Патак, профессор машиностроения и материаловедения в Инженерной школе Маккелви, объяснил, что «глубинное механоощущение» — это то, как клетки ощущают то, к чему они не прикреплены. В предыдущих исследованиях он и его коллеги обнаружили, что аномальные клетки с «высокой полярностью передней и задней части» (что указывает на мигрирующие клетки) могут ощущать самую дальнюю глубину — до 10 микрон за пределы своего прикреплённого окружения.

Частично эта сенсорная способность связана с тем, как клетка деформирует окружающий волокнистый коллаген, чтобы проникнуть в экстрацеллюлярный матрикс (ECM) и «ощутить» следующий слой, будь то твёрдая опухоль, мягкая ткань или кость. Одиночная аномальная клетка может «ощутить» жёсткость ECM и выбрать курс на основе этой информации.

Новое исследование показывает, что коллектив эпителиальных клеток, находящихся на поверхности ткани, может делать то же самое и даже больше, работая сообща, чтобы собрать достаточно силы для «ощупывания» через волокнистый коллагеновый слой на расстоянии до 100 микрон.

«Поскольку это коллектив клеток, они генерируют более высокие силы», — сказал Патак, который является автором исследования вместе с аспирантом Хонгшен Ю.

Согласно их моделям, это происходит в двух отдельных фазах: кластеризации клеток и миграции. То, что ощущают кластеризующиеся клетки, повлияет на миграцию и расселение.

Дополнительная сенсорная способность раковых клеток означает, что они могут выйти из среды опухоли и избежать обнаружения, свободно мигрируя благодаря обострённому чувству того, что впереди, даже в мягкой среде. Следующим шагом исследователей будет понимание того, как это работает, и выяснение, позволяют ли определённые регуляторы такой диапазон. Эти регуляторы могут стать потенциальными мишенями для терапии рака. Если раковая клетка не сможет «ощутить» свой путь вперёд, её токсичное распространение может быть остановлено.

Washington University in St. Louis

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте