При травме организма клетки кожи посылают электрические сигналы

Ученые обнаружили, что после травмы эпителиальные клетки испускают электрические сигналы. Считалось, что этот тип коммуникации используют только нервные и сердечные клетки, а эпителий «молчалив» и реагирует лишь на электрические раздражители.

Стив Граник и его коллега по  Принстонскому университету Сун-Мин Ю выращивали эпителиальные клетки кожи человека и клетки почек собаки тонким слоем на чипах, оснащенных измерительными электродами. Используя точный лазер, они целенаправленно повреждали ткань и измеряли любые изменения напряжения на чипах. Клетки отреагировали на это электрическими импульсами.

Эти сигналы были очень похожи на потенциалы действия нейронов: с сопоставимыми кривыми напряжения и амплитуды. Но они были в несколько раз медленнее и длились всего одну-две секунды, а нейрон разряжается в среднем примерно за одну миллисекунду. Потенциалы действия распространяются от раны со скоростью около 10 мм/с и иногда преодолевают расстояние в несколько сотен мкм.

«Когда эпителиальные клетки повреждены, они «кричат» своим соседям», — описывает свое наблюдение Граник. По-видимому, они делают это очень длительное время: даже спустя пять часов можно было измерить изменения напряжения вокруг раны. Как именно возникают эти медленные потенциалы действия, пока неясно.

Однако авторы предполагают, что важную роль в этом играют ионы кальция. После того, как они заблокировали соответствующие ионные каналы или химически связанный свободный кальций, разряды исчезли. Теперь предстоит выяснить, ведут ли себя эпителиальные клетки в живом организме аналогичным образом. Если это так, то полученные результаты могут найти практическое применение.

Граник и Ю уже разрабатывают биоэлектрические устройства, способствующие заживлению ран. Согласно исследованиям, стимуляция переменным током положительно воздействует на поврежденную кожу и ткани кишечника. Авторы предполагают, что этот эффект можно было бы значительно улучшить, если бы были известны модели коммуникации эпителиальных клеток.

Источник: spektrum.de