Пальцы клеток помогут им «разговаривать» друг с другом и научат нас лечить рак

Ученые из Института науки и технологий Нары сообщают в новом исследовании о средствах, с помощью которых клетки могут использовать филоподии для передачи указаний по закрытию ран.

Руководитель проекта Широ Суэцугу посвятил свою карьеру изучению того, как клетки формируют себя, инициируют и принимают общение друг с другом. Недооцененный способ делать это - филоподии, клеточные выступы, похожие на маленькие пальцы, которые помогают определенным клеткам ползать в теле.

«Филоподии хорошо известны как механизмы клеточного передвижения. Менее понятно то, как они помогают клеткам общаться, и молекулярные детали того, как это делается», - говорит Суэцугу. В центре внимания этого направления исследований должны быть белки I-BAR, которые помогают изгибать плазматическую мембрану , «кожу» многих клеток, для образования филоподий и, таким образом, облегчают движение.

«Мы идентифицировали белок I-BAR, который рассекает филоподии, - говорит Суэцугу. Важным элементом этого разрыва может быть механическая сила, которую тело обычно направляет на клетки. - Лазерные эксперименты показали, что сила, необходимая для разрыва, составляет примерно 8-20 килопаскалей. Эти силы аналогичны 4-13 килопаскалям, которые испытывают клетки в капиллярах крови».

Отрезанные филоподии продолжают формировать структуры, называемые внеклеточными пузырьками (везикулами), которые в основном принимались за мусорные мешки клеток, используемые для удаления их отходов. Однако везикулы теперь считаются коммуникационными пакетами. «Связь этих пузырьков с метастазами рака вызвала интерес исследователей и клиницистов», - отмечает Суэцугу.

Но при чем здесь связь между клетками? Оказывается, смоделированная рана клеточного масштаба заживала быстрее, если ее лечили внеклеточными везикулами, происходящими из филоподий. То есть белок I-BAR сначала индуцировал расслоение филоподий и образование везикул, которые затем отправляли клеточные сигналы, помогавшие миграции клеток друг к другу. Это может способствовать закрытию раны.

Суэцугу понимает, как клетки используют свой молекулярный механизм для отправки указаний другим клеткам: некоторые белки BAR имеют отношение как к биологии раковых клеток, так и к перемещению клеток. Он оптимистично надеется, что практикующие врачи разработают новые средства для безопасного лечения рака и других заболеваний.

Источник: phys.org