• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
418
Погибающие клетки испускают молекулярные сигналы, защищающие их соседей
Биология
Клетки BPAE – ​эндотелиальные клетки легочной артерии крупного рогатого скота

Погибающие клетки испускают молекулярные сигналы, защищающие их соседей

Недавно две независимые группы ученых обнаружили один и тот же молекулярный механизм, поддерживающий целостность тканей организма. Эти результаты – яркий пример способностей живых тканей к самоорганизации и автономной, независимой от центрального «дирижера» работе по выживанию

В любом организме постоянно идет процесс обновления, когда одни клетки, старые и изношенные, гибнут и заменяются новыми. Особенно активно этот процесс идет в «барьерных» тканях, постоянно подвергающихся действию факторов внешней среды: покровном эпителии кожи, ороговевшие клетки которого непрерывно отшелушиваются, и слизистых оболочках пищеварительного тракта.

Таким образом, в нашем теле непрерывно гибнут миллионы клеток, но что удивительно – все ткани сохраняют свою целостность! При этом механизмы, участвующие в ее поддержании, изучены плохо, а ведь их нарушение может играть важную роль в развитии таких патологий, как хронические воспаления.

Ученые из Института Пастера (Франция) исследовали процесс обновления тканей на примере клеток эпителия куколок мушек дрозофил, структура которого очень похожа на человеческую. С использованием оптогенетического инструмента, позволяющего с помощью синего света запускать в клетках процесс «самоубийства» (апоптоз), они обнаружили, что целостность эпителия нарушается лишь в том случае, если в течение получаса гибнет не менее трех соседних клеток. Такое повреждение затем «ремонтируется» в процессе, похожем на заживление ран.

Однако в естественных условиях подобная ситуация, т.е. «дырка» в ткани, возникает редко. И исследователи выяснили, почему: оказывается, любая погибающая клетка испускает химические сигналы, которые активируют в клетках-соседях каскад молекулярных событий – так называемый сигнальный путь EGFR-ERK, способствующий клеточному выживанию. Его активация и защищает от гибели соседей умирающей клетки примерно на час.

Тот же защитный механизм был независимо обнаружен швейцарской исследовательской группой в культурах эпителиальных клеток молочной железы человека. Изучая пространственно-временную организацию процесса апоптоза, они установили, что от гибнущих клеток исходят молекулярные «импульсы», активирующие все тот же сигнальный путь EGFR-ERK, которые радиально распространяются примерно на три соседних клеточных слоя. Это дает клеткам, находящимся от гибнущих в непосредственной близости, защиту от апоптоза на 3–4 часа.

Таким образом, ученые делают вывод, что процесс, регулирующий целостность эпителиальной ткани у животных, очень консервативен – он протекает сходным образом у мух и у человека, организмов, разделенных сотнями миллионов лет эволюции. «Отсрочка», позволяющая соседям гибнущей клетки выжить, дает возможность организму поддерживать целостность тканей, которым по роду свой деятельности приходится постоянно обновляться.

Второй вывод более практический: нарушения этого механизма могут приводить к развитию хронического воспаления слизистой оболочки кишечника и таких иммуновоспалительных заболеваний, как неспецифический язвенный колит и болезнь Крона. А если предупрежден – значит вооружен.

Фото: https://www.flickr.com

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!