До настоящего времени процессы миграции клеток организма, а также механизмы, заставляющие клетки передвигаться были мало изучены. Ученые Гарвардской школы общественного здравоохранения (HSPH) и Института биоинженерии Каталонии (IBEС) впервые разработали способ выявления этих механизмов в ходе групповой клеточной миграции. Было обнаружено, что хоть клетки и двигаются в хаотичном «танце», при этом толкаются и перетягивают друг друга, но двигаются вместе и в одном направлении.
Результаты исследования были опубликованы в Nature Materials от 22 мая 2011г.
Было известно, что клетки передвигаются по градиенту морфогенов — растворимых химических веществ, которые воспринимаются клетками как сигналы, или следуют в соответствии с физическими силами, такими как адгезия.
Групповая миграция клеток необходима многоклеточным организмам, например, для формирования эмбриона клетки должны двигаться вместе. В процессе заживлении раны клетки тоже должны мигрировать группой, чтобы заполнить дефект. Но передвижение клеток опасно в ситуации появления злокачественных клеток или их скопления, которые могут мигрировать в отдаленные участки другой ткани и образовывать опухоли. Понимание того, как происходит миграция, может помочь контролировать её.
Ученые разработали технологию наблюдения за жизнедеятельностью монослоя клеток. Их исследования привели к открытию явления, которое назвали «plithotaxis», термин происходит от греческих слов «plithos» –множество, скопление, толпа.
«Если вы изучали клетки в отдельности, вы никогда не сможете понять поведение клеток в группе» — говорит научный сотрудник HSPH Dhananjay Tambe и ведущий автор статьи. Исследователи как раз и изучали группы клеток, живущие в одном тонком слое.
«Мы думали, что клетки двигаются синхронизировано, плавно и равномерно, как в менуэте» — говорит соавтор, научный сотрудник Массачусетской многопрофильной больницы Corey Hardin,.»Выяснилось, что это больше похоже на танцующих в «мош-pit’ (танец на хардкор-панк концертах), они двигаются, толкают, тянут друг друга во все стороны, но в совокупности движутся в одном направлении» — сказал он.
Он также предполагает, что это открытие будет представлять интерес как для физиков, так и для биологов, и даже может стимулировать к проведению совместных междисциплинарных исследований.
Результаты этого исследования должны обеспечить лучшее понимание миграции клеток в период эмбрионального развития. Результаты также могут помочь объяснить, каким образом раковые клетки мигрируют и образуют метастазы.
http://www.hsph.harvard.edu/news/press-releases/2011-releases/cell-migration-minuet-mosh.html
Материал подготовила Е. Ильич
Статью подготовил и отредактировал: врач-хирург Пигович И.Б.