Наделастичні властивості клітин

Наделастичні властивості клітин
Наделастичні властивості клітин

Група науковців з Іспанії, Франції, Німеччини та Сінгапуру виявила, що деякі клітини за певних умов можуть проявляти наделастичну властивість. У роботі, опублікованій в журналі Nature, вчені Мануель Тері і Атеф Аснасіос описують свої дослідження епітеліальних клітин. Дослідження показують, що натяг в органах викликається натягом в клітинах. Такий натяг можна спостерігати в перерізі шкіри.

Одним із основних компонентів цитоскелета еукаріотичних клітин (клітин з ядром) є мікрофіламенти – нитки з молекул глобулярного білка актину (який складається з 376 амінокислотних залишків). Мікрофіламенти присутні в цитоплазмі всіх еукаріотичних клітин.

Відомо, що елементи всередині клітини можуть як викликати, так і протистояти напрузі через ці цитоскелетні нитки, по яким передається сила натягу. Такі нитки в актині придають клітинам форму. І ділянки адгезії (зчеплення) між клітинами можуть ретранслювати такі сили, що утворює напруженість по всій органоподібній шкірі.

Раніше вважали, що коли клітина проходить через малі деформації, вона за рахунок своєї еластичності, після того як причину деформації видалено, здатна повернутися до своїх нормальних форм. Проте, коли відбувається великомасштабна деформація і клітина розтягнута далеко за межі свого ліміту, тоді вона витягується в місцях зчеплення і деформація стає безповоротною.

Тепер з’ясувалося, що клітини іноді стають надто еластичними – здатними розтягнутися за межі своїх нормальних кордонів, а потім зрикошетіти назад без будь-яких ознак безповоротного пошкодження. Вивчення клітин у такому стані дослідницькою групою показало, що вони (клітини) змогли стати надто пружними навіть без збільшення натягу. І після того, як клітина повертається до свого нормального стану, вона не виявляє жодних ознак того, що коли-небудь була супереластичною.

Тері та Аснасіос зазначають, що результати дослідницької групи особливо дивовижні, тому що шкіру вони широко вивчали і раніше протягом декількох десятиліть, але жодних інших свідчень про супереластичність тоді не спостерігалося. Дослідники припускають, що це пов’язано з тим, як протестовано було пружність – короткими сплесками. У цьому новому експерименті науковці досліджували одиничні шари епітеліальних клітин протягом кількох годин. На жаль, після детального вивчення властивості наделастичності в клітинах дослідники не змогли пояснити, як це відбувається.

Наделастичні властивості клітин
Схема досліду
a) Схема купольної механіки. Просвіт знаходиться під рівним тиском ΔP (чорні стрілки), а вільно розташований моношар знаходиться під поверхнею натягу σ (жовті стріли).
б) Тягові вектори куполу клітин MDCK-LifeAct. Верхній, бічний вигляд. Внизу, 3D тягові карти, накладені на верхній вид купола. Жовті стрілки представляють собою компоненти в площині, а кольорова карта являє собою вертикальний компонент. Масштабна стрічка, 50 мкм. Масштабні стрілки, 150 Па (представлені n = 13 куполів).
c) і d) Тракції, що проводяться клітинами MDCK-LifeAct до (контроль) та після 5-хвилинної інкубації з 30 мкМ Y-27632. Масштабна стрічка – 50 мкм. Масштабні стрілки – 75 Pa. Наприклад, еволюція часу купольного обсягу та кривизни (e), тиску (f) і напруги (g) перед (контроль) та після додавання Y-27632. Точки часу, що відповідають c, d, позначаються в тому числі (представлені n = 3 куполів). Журнал: Nature (2018 р.)

Джерело

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*