Клетки могут коллективно ощущать окружающую среду

Эпителиальные клетки могут коллективно воспринимать свойства тканей на значительном расстоянии. Такой механизм объясняет особенности распространения раковых клеток и открывает новые направления для разработки терапии.
«Протягивание» клеток, при котором красный цвет обозначает пространственное распределение деформации коллагена над слоем жесткой ткани
Коллективное действие клеток усиливает их способность ощущать ткани на расстоянии. Это открывает новые мишени для терапии ракаИсточник: Pathak lab

Обычные эпителиальные клетки воспринимают свойства тканей далеко за пределами своей непосредственной среды, если действуют коллективно. К такому выводу пришли американские ученые Вашингтонского университета в Сент-Луисе по результатам исследования, опубликованного в журнале PNAS.

Ученые показали, что клетки на поверхности тканей могут деформировать окружающий волокнистый коллаген и через внеклеточный матрикс «ощущать» структуры на расстоянии до 100 мк. Для сравнения, ранее было установлено, что отдельные аномальные клетки с выраженной переднезадней полярностью способны чувствовать глубину лишь до 10 мк.

По словам профессора Школы инженерии МакКелви Амита Патхака, глубинное механосенсорное восприятие — это механизм, который позволяет клеткам воспринимать то, что находится за пределами поверхности, к которой они прикреплены. «Так как клетки действуют коллективно, они вырабатывают большее усилие», — отметил Патхак.

Клеточная связь
Эпителиальные клетки способны «чувствовать» через коллагеновые волокна на глубину до 100 микронИсточник: Neuron

Согласно разработанным моделям, процесс включает две фазы: кластеризацию и миграцию. То, что клетки воспринимают на этапе объединения, напрямую влияет на их дальнейшее движение. По словам ученых, это и объясняет, почему раковые клетки могут покидать опухоль, избегать обнаружения и свободно мигрировать даже в мягких тканях. 

В перспективе исследователи хотят выяснить, какие молекулярные регуляторы позволяют клеткам ощущать столь далеко. По мнению специалистов, такие механизмы могут стать потенциальными мишенями для терапии, которая ограничит распространение опухоли.

Ранее Наука Mail писала, что клеточная память фиксируется не в формате «вкл/выкл», а по принципу плавной настройки.