Тонкая регенерация


Предположим, вы живете в доме и замечаете трещины в потолке, которые пропускают холодный воздух, дождь и насекомых-вредителей. Вы можете вызвать каменщика, чтобы он восстановил защиту. Но как именно проходит этот процесс в нашем организме?

Во многом таким же образом слои клеток покрывают наши органы, создавая барьеры, которые защищают нас от бактерий, вирусов и других болезнетворных захватчиков. И когда появляются потенциально опасные промежутки между этими клетками, молекулярный переключатель активируется, чтобы вызвать ремонтную бригаду и устранить течи.

Используя новую технологию визуализации в реальном времени, исследователи из Университета Мичиган впервые отследили «течи» в эпителиальных тканях по мере их возникновения. Их новый анализ барьера также позволил обнаружить, что механизм репарации включает локальную активацию белка под названием Rho.

Новый анализ может помочь понять механизмы болезней, которые нацелены на эпителиальный барьер – болезни, вызванные микробами и аллергенами, а также различными воспалительными состояниями, иммунными нарушениями, диабетом и даже раком. И, по мнению исследователей, анализ может потенциально использоваться для скрининга лекарств для лечения этих заболеваний.

Выводы команды планируется опубликовать 14 февраля в журнале Developmental Cell. Энн Миллер, доцент кафедры молекулярной, клеточной и развивающей биологии U-M, является старшим автором статьи. Первым автором является Рейчел Стивенсон, научный сотрудник лаборатории Миллер, которая выполнила проект для своей докторской диссертации.

Важный вопрос без ответа об эпителиальных тканях: как соединения между клетками способны поддерживать функцию биологического барьера, даже когда клетки меняют форму?

Энн Миллер, доцент кафедры молекулярной, клеточной и развивающей биологии U-M.

В исследовании команда Миллер использовала эпителиальные клетки в живых эмбрионах лягушек, у которых клеточные соединения сходны по структуре и составу белка с эпителиальными тканями человека.

Во время эмбрионального развития многие эпителиальные клетки работают вместе, чтобы изгибать и складывать ткани. Используя их новый микроскопический анализ (известный как ZnUMBA для сверхчувствительного микроскопического барьерного анализа на основе цинка) исследователи изучили, что происходит на клеточном уровне, когда растягиваются эпителиальные клеточные соединения.

Они показали, что утечки в барьерной функции происходят при удлинении межклеточных контактов. Но утечки недолговечны, что говорит о наличии активного ремонтного механизма.

При дальнейшем исследовании исследователи обнаружили, что механизм репарации включает локальную активацию белка Rho. Затем Rho активирует белки, которые сокращают соединение, восстанавливая его.

Мы обнаружили, что клетки обычно очень активны, когда дело доходит до поддержания барьера. Этот механизм восстановления происходит быстро и осуществляется локально, затрагивая лишь небольшую часть соединения клеток, а не несколько клеток или целую ткань. Мы считаем, что этот упреждающий подход дает нашим клеткам гибкость для перемещения и изменения формы без ущерба для барьерной функции ткани. Заболевания, связанные с нарушениями барьера, могут быть связаны с неисправным механизмом восстановления или неспособностью клеток обнаружить утечки и «щелкнуть выключателем».

Рейчел Стивенсон, научный сотрудник лаборатории Миллер.

Стивенсон и другие члены лаборатории Миллер в настоящее время работают над тем, чтобы определить, как активировать Rho в нужное время и в нужном месте, и определить другие белки, которые входят в состав ремонтной бригады, для устранения дефектов в биологических барьерах.


Автор: Университет Мичигана

Перевод: Филипп Дончев

Ссылка на источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190215082310.htm

0 0 голоса
Рейтинг статьи

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x