Роль "плотных контактов" в коллективном движении клеток
Исследователи из Гёттингенского университета и Института молекулярной клеточной биологии и генетики им. Макса Планка в Дрездене выяснили, что особые межклеточные связи — "плотные контакты" (tight junctions) — играют ключевую роль в согласованном движении клеток. Результаты опубликованы в Advanced Science.
Метод исследования
Учёные использовали комплекс биологических и физических методов:
- Видеомикроскопия и автоматический анализ тысяч живых клеток в движении в течение более 20 часов.
- Изучение размера, формы и подвижности клеток.
- Молекулярное окрашивание специфических белков для наблюдения за процессами при потере "плотных контактов".
Ключевые результаты
При отсутствии "плотных контактов" нарушается нормальное сцепление соседних клеток. Это запускает механизм "перетягивания каната":
- Клетки-"победители" сильно сокращаются до минимальных размеров и почти теряют подвижность.
- Клетки-""проигравшие"" растягиваются и начинают активнее делиться, производя всё больше мелких клеток-""победителей"".
- Вся ткань в результате "замораживается" — её коллективная подвижность резко падает.
Напротив, при наличии "плотных контактов" клеточный слой остаётся высокоподвижным, подобно жидкой воде, что позволяет, например, эффективно заживлять раны, сохраняя барьерную функцию эпителия.
Значение работы
- Ранее в коллективном движении клеток была известна лишь механическая роль "адгезивных контактов" (adherens junctions).
- Открытие важности "плотных контактов" не только углубляет понимание клеточной механики, но и может внести вклад в изучение таких процессов, как развитие рака.
Цитата первого автора, Марка Скамраля: "Мы были удивлены, обнаружив такой механизм, который создаёт крайне неравное перетягивание каната между по сути идентичными клетками".