Регенерация органов становится ближе к реальности

Многие органы формируются из простых клеточных листов и трубок. В процессе развития эти листы изгибаются и деформируются, принимая более сложную окончательную форму органа. Это можно наблюдать, например, в задней кишке плодовых мушек (Drosophila), органе, эквивалентном нашему кишечнику.

Эмбриональная задняя кишка Drosophila сначала образуется как билатерально-симметричная структура, а затем поворачивается на 90° против часовой стрелки (при виде сзади), становясь асимметричной. Перед этим поворотом клетки в задней кишке наклоняются влево и становятся асимметричными. Эта структура не может быть совмещена со своим зеркальным отражением, поэтому её называют клеточной хиральностью.

Поскольку клеточная хиральность исчезает после поворота, предполагалось, что она связана с этим процессом. Однако предыдущие исследования проводились на фиксированных образцах, поэтому клеточный динамический механизм, с помощью которого клеточная хиральность преобразуется в LR-асимметричный орган, оставался неизвестным.

Исследователи под руководством Кенджи Мацуно из Университета Осаки использовали визуализацию живой эмбриональной задней кишки Drosophila и компьютерное моделирование, чтобы выяснить, что новое клеточное поведение, названное «клеточным скольжением», важно для LR-асимметричного морфогенеза органа. Результаты их исследования были опубликованы в журнале eLife.

Ведущий автор Микико Инаки сообщила: «Мы обнаружили, что при повороте задней кишки клетки меняли своё положение относительно клеток, расположенных под ними (кзади в эмбрионе), скользя влево. Мы назвали это движение "клеточным скольжением". У мутанта с инверсией, демонстрирующего обратную клеточную хиральность и поворот кишки, клеточное скольжение происходило в направлении, противоположном дикому типу. Таким образом, мы подтвердили, что клеточное скольжение важно для LR-асимметричного поворота задней кишки».

Достижения этой группы углубят понимание механизма морфогенеза органов, имеющих трубчатую структуру, таких как пищеварительный тракт и сердце. Также ожидается, что результаты их исследований будут применены в будущем для регенерации органов.