Медицина
Біологія

Клітини успішно пройшли складні лабіринти

Науковці з Університету Глазго змусили клітини раку та слизовика Dictyostelium discoideum проходити лабіринти. Завдяки цьому вони вияснили, що клітини знаходять вихід навіть зі складних лабіринтів, рухаючись за хімічним градієнтом, який вони самі створюють. Відповідна стаття опублікована в журналі Science.

Наші клітини часто змушені долати вкрай складні шляхи в організмі. Наприклад, при пошкодженні шкірних покривів лейкоцити проходять через кровоносні судини та різні типи клітин до рани, щоби знешкодити хвороботворні бактерії, які могли до неї потрапити. Вважають, що клітини проходять короткі відстані, рухаючись до притягувальних хімічних речовин, які називаються хемоатрактантами, але як вони долають довші маршрути, наприклад, при метастазуванні пухлин або міграції зародкових клітин, було невідомо.

Лабіринти для клітин

Вчені з Університету Глазго, щоби з’ясувати спосіб орієнтування клітин, побудували комп’ютерну модель та реальний лабіринт, через які проходили клітини. Виявилося, що клітини визначають дорогу перед собою, розщеплюючи хемоатрактанти навколо себе та оцінюючи, наскільки хімічна речовина поповнюється з різних напрямків. Тобто вони самі створюють собі хімічний градієнт, щоби знати, куди рухатися.

Завдяки цьому клітини можуть розрізнити глухий кут від вільного шляху. Коли клітини опинялися в лабіринті на роздоріжжі між глухим кутом та дорогою, то вони рівномірно розподілялися в обидва боки. Але як тільки кількість клітин у тупику збільшується, концентрація атрактанту різко падає, оскільки вони його розщеплюють. Тоді наступні клітини вже обирають лише ту гілку, яка веде до вільного шляху.

Одна стратегія

Експерименти з мишачими клітинами раку підшлункової залози та амебоїдними клітинами слизовика Dictyostelium discoideum показали, що вони проходять по силіконових лабіринтах саме завдяки такій стратегії. Клітини успішно просувалися до виходу з лабіринту лише коли їм давали змогу розщеплювати хемоатрактант, а якщо його модифікували так, щоби недопустити цього, то клітини не проходили лабіринт.

Вчені вважають, що відкрили загальне для різних типів клітин явище і сподіваються, що їхнє відкриття покращить розуміння складних процесів міграції клітин всередині організму.