Как клетки координируют своё поведение для создания тканевых процессов?
Исследователи из Университета Бен-Гуриона и их международные коллеги под руководством профессора Ассафа Зарицкого обнаружили новый способ коммуникации, который объясняет переход от локального взаимодействия клеток к глобально синхронизированному поведению ткани.
Ключевое открытие: "сообщества" и "горячие точки" клеток
В ходе изучения развития лимфатической железы плодовой мушки (Drosophila) учёные выявили:
- Регулярно возникающие "сообщества" из 3–10 клеток, которые активно общаются между собой, а также получают и передают информацию окружающим клеткам.
- Клетки, участвующие в нескольких сообществах, образуют более крупные коммуникационные узлы — "горячие точки" (hotspots).
- Эти "горячие точки" многократно распространяют и получают информацию по всей лимфатической железе, синхронизируя ткань. Их функция аналогична клеткам-водителям ритма в сердце, которые координируют коллективные решения.
Условия и значение
- Сообщества и "горячие точки" возникают на поздних стадиях развития лимфатической железы.
- Для их формирования необходимы щелевые контакты (gap junctions) — крошечные каналы, соединяющие соседние клетки и позволяющие напрямую передавать молекулы и ионы.
- Это открытие определяет промежуточный пространственный масштаб между функцией отдельной клетки и всей ткани.
- Результаты показывают, как разнообразие в локальной межклеточной коммуникации способствует принятию коллективных решений.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.