Нові дослідження пропонують уявлення про те, як клітини можуть відчувати поза своїм безпосереднім оточенням.
Сказання про принцесу та горошину ілюструє надзвичайно чутливу особу, здатну виявити горошину під кількома матрацами. У людській біології подібна чутливість спостерігається у ракових клітинах, які можуть відчувати своє оточення більш гостро, ніж нормальні клітини. Недавні знахідки вказують на те, що нормальні клітини можуть досягти порівнянної здатності через співпрацю.
Це дослідження, опубліковане в журналі PNAS, покращує розуміння того, як ракові клітини мігрують, і визначає потенційні цілі для інгібування цього руху.
Аміт Патхак, професор механічної інженерії та матеріалознавства в Школі інженерії МакКелві Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, описує “глибоке механосенсування” як механізм, за допомогою якого клітини відчувають поза своїми точками прикріплення.
У попередніх дослідженнях Патхак та його колеги виявили, що аномальні клітини з “високою передньо-задньою полярністю”, що вказує на міграцію, можуть відчувати до 10 мікронів за межами свого прикріпленого оточення. Ця сенсорна здатність пов’язана з деформацією навколишнього волокнистого колагену, що дозволяє клітині простягатися в позаклітинний матрикс (ECM) і “відчувати” жорсткість сусідніх структур, таких як пухлини, м’які тканини або кістки.
Нові дослідження показують, що колектив епітеліальних клітин, які вистилають поверхні тканин, може розширити свої сенсорні можливості ще далі, досягаючи до 100 мікронів, генеруючи більшу силу через співпрацю.
Патхак, який є співавтором дослідження разом з аспірантом Хонгшенгом Ю, зазначає, що колективна природа цих клітин дозволяє їм виявляти більші сили. Дослідження вказує на те, що це сенсування відбувається в двох різних фазах скупчення клітин і міграції, впливаючи на те, як клітини мігрують і розподіляються.
Покращена сенсорна здатність ракових клітин дозволяє їм уникати пухлинних середовищ і уникати виявлення, полегшуючи їхній рух навіть у м’якших оточеннях. Майбутні дослідження зосередяться на розумінні механізмів, що стоять за цією здатністю, і на визначенні специфічних регуляторів, які можуть впливати на діапазон сенсування.
Ці регулятори можуть стати потенційними цілями для терапії раку. Якщо ракові клітини не зможуть “відчувати” свій шлях вперед, їхнє поширення може бути обмеженим.
Фінансування цього дослідження було надано Національними інститутами здоров’я (NIH) та Національним науковим фондом, цивільною, механічною та виробничою інновацією.
Джерело: Вашингтонський університет у Сент-Луїсі