Слизевики и опухолевые клетки нашли выход из сложного лабиринта
Британские биологи построили модель, которая точно предсказывает маршрут путешествия клеток по лабиринту. Они предположили, что клетки создают вокруг себя градиент вещества-аттрактанта, что позволяет им быстрее двигаться вперед и направлять следующих за собой сородичей. Такой способ движения позволяет клеткам избегать очевидных тупиков, хотя в некоторых случаях они все же ошибаются. Предсказания модели удалось подтвердить на двух типах клеток: слизевиках и мышиной опухоли, а значит, обнаруженный механизм навигации может оказаться общим для любых подвижных клеток. Статья опубликована в журнале Science.
Множество клеток в животном организме способны путешествовать: это не только иммунные и опухолевые клетки, но также обитатели соединительных тканей и некоторые стволовые клетки, а еще представители разных тканей, которые расползаются по всему организму в ходе зародышевого развития. Считается, что в основе направленного движения лежит хемотаксис: рецепторы на мембране связываются с веществом-аттрактантом и посылают сигнал внутрь клетки, под действием которого цитоскелет перестраивается в необходимую сторону.
Однако для того, чтобы такой механизм сработал, нужно, чтобы клетка «почувствовала» разницу между концентрацией аттрактанта на своих концах, и чтобы эта разница держалась в определенных границах. Поэтому распознать градиент клеткам обычно удается только в пределах 0,5-1 миллиметра от источника. А значит, таким хемотаксисом невозможно объяснить перемещение клеток на длинные расстояния, вроде метастазирования опухолей или путешествия зародышевых клеток, которые находят свою дорогу к новому органу внутри эмбриона.
Группа исследователей под руководством Роберта Инсола (Robert Insall) из Университета Глазго обратила внимание на то, что клетки и сами могут создавать градиент аттрактанта — если расщепляют его на одном из концов. Ученые построили модель того, как эта способность будет влиять на передвижение клеток в среде, и проверили свои предположения на слизевике