Вторник 07 мая 2024 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Исследователи выяснили, как клетки движутся и не слипаются


Исследователи выяснили, как клетки движутся и не слипаются

Вторник, 19 Января 2021 00:15

Как известно, то, насколько быстро движется клетка, зависит от того, насколько липкая поверхность под ней, но точные механизмы этой связи оставались неуловимыми на протяжении десятилетий. Теперь исследователи из Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка в Ассоциации Гельмгольца (MDC) и Университета Людвига Максимилиана в Мюнхене (LMU) выяснили точную механику и разработали математическую модель, фиксирующую силы, участвующие в движении клеток. Результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), дают новое понимание биологии развития и потенциального лечения рака.

 

Движение клеток - это фундаментальный процесс, особенно критический во время развития, когда клетки дифференцируются в свой тип клеток-мишеней, а затем переходят в нужную ткань. Клетки также перемещаются, чтобы заживить раны, в то время как раковые клетки движутся к ближайшему кровеносному сосуду, чтобы распространиться на другие части тела.

 

«Разработанную нами математическую модель теперь могут использовать исследователи для прогнозирования того, как разные клетки будут вести себя на разных субстратах. Понимание этих основных движений в деталях может дать новые цели для прерывания метастазирования опухоли», - сказал профессор Мартин Фальке, один из авторов исследования.

 

Экспериментаторы во главе с профессором Йоахимом Редлером отслеживали, как быстро более 15 000 раковых клеток перемещались по узким дорожкам на липкой поверхности, где липкость чередовалась между низкой и высокой. Это позволило им наблюдать, что происходит при переходе клетки между уровнями липкости, что более характерно для динамической среды внутри тела.

 

Затем Фальке и доктор философии Бехнам Амири, используя большой набор полученных таким образом данных, приступили к разработке математического уравнения, которое учитывает элементы, определяющие подвижность клеток. При этом свою математическую модель они стремились сделать наиболее универсальной для разных типов клеток. И это у них получилось. «Редко можно встретить теорию, объясняющую такой широкий спектр экспериментальных результатов», - отметил Фальке.

 

Когда клетка движется, она выталкивает свою мембрану в направлении движения, расширяя внутреннюю сеть актиновых нитей по мере движения, а затем отслаивает заднюю часть. Как быстро это произойдет, зависит от адгезионных связей, которые образуются между клеткой и поверхностью под ней. Когда таких связей нет, клетка практически не может двигаться, потому что актиновой сети не от чего отталкиваться. Причина в трении: «Когда вы катаетесь на коньках, вы не можете толкать машину, только когда между вашими ботинками и землей имеется достаточное трение», - приводит пример Фальке.

 

По мере увеличения количества связей, создавая большее трение, клетка может генерировать больше силы и двигаться быстрее, пока не станет настолько липкой, что оторвать задний конец станет намного труднее, что снова замедлит клетку.

 

Исследователи изучили, что происходит, когда передний и задний концы клетки испытывают разные уровни липкости. Им было особенно любопытно выяснить, что происходит, когда задний конец ячейки становится более липким, чем передний, потому что именно тогда ячейка потенциально может застрять, не имея возможности создать достаточную силу, чтобы оторвать задний конец.

 

Это могло быть так, если бы адгезионные связи были больше похожи на винты, удерживающие ячейку на подложке. Сначала Фальке и Амири включили этот тип «упругой» силы в свою модель, но уравнение работало только с силами трения. Но именно силы трения позволяют клетке продолжать движение, даже когда связи сзади сильнее, чем спереди, медленно отслаиваясь, как скотч. То есть клетка пусть медленно, но все же передвигается. В настоящее время команда исследует, как клетки перемещаются в двух измерениях, в том числе как они совершают резкие повороты вправо и влево или развороты.

 
 

 

 

 

Николаева Мария Опубликовано в Наука  
Главное за сутки
В Белгородской области 7 человек погибли при атаке украинских беспилотников  В Белгородской области 7 человек погибли при атаке украинских беспилотников  В Белгородской области при атаке украинских дронов-камикадзе на машины с сотрудниками ГК "Агро-Белогорье" 7 мирных жителей погибли, 35 пострадали. Пострадавшие доставлены в больницы региона, следственные органы устанавливают обстоятельства преступления. ТАСС…
В СВР РФ сообщили, что США ведут контакты на предмет возможной смены Зеленского В СВР РФ сообщили, что США ведут контакты на предмет возможной смены Зеленского Вашингтон ведет контакты с бывшим президентом Украины Петром Порошенко, мэром Киева Виталием Кличко, руководителем офиса президента Украины Андреем Ермаком и бывшим главнокомандующим украинскими вооруженными силами Валерием Залужным на предмет возможной…
ВС России на учениях отработают вопросы применения нестратегического ядерного оружия ВС России на учениях отработают вопросы применения нестратегического ядерного оружия Генштаб начал подготовку к проведению учения с ракетными соединениями Южного округа с привлечением авиации и сил ВМФ. Как говорится в сообщении Минобороны РФ, учения пройдут с целью повышения уровня готовности…
Интернет и СМИ
Читайте также
Ключ к пониманию самого таинственного манускрипта отыскали ученые из Австралии Ключ к пониманию самого таинственного манускрипта отыскали ученые из Австралии Никому до сей поры не удавалось расшифровать манускрипт Войнича. Кодекс времен позднего Средневековья написан на неизвестном языке, но ученые веками не могут даже понять смысл его странных иллюстраций. Новая работа…
Мелатонин повышает уровень позитива у пожилых людей Мелатонин повышает уровень позитива у пожилых людей Уральские ученые в новом исследовании показали, что у пожилых людей, отдающих предпочтение продуктам с достаточным содержанием мелатонина, повышается удовлетворенность жизнью и улучшается эмоциональный фон. Мелатонин еще и снижает риск развития…
В Японии найден эффективный метод лечения онкологии В Японии найден эффективный метод лечения онкологии Десятилетиями учёные и медики пытаются найти новые методы лечения онкологических заболеваний, чтобы можно было обойтись без операции и химиотерапии. Но ни одна разработка учёных в данном направлении не дала нужных…
Тема дня
Средней Азии придется теперь играть по новым миграционным правилам Средней Азии придется теперь играть по новым миграционным правилам

Если в аэропортах счет непропущенных в РФ идет на десятки и сотни человек, то на сухопутных пунктах ...

Фото
PNAS: смертельные тихоокеанские «капли» связаны с сокращением выбросов в Китае PNAS: смертельные тихоокеанские «капли» связаны с сокращением выбросов в Китае

Начиная с конца 2013 года, первая из нескольких рекордных волн тепла обрушилась на северную часть Ти...

Опрос

Продолжат ли США оказывать Украине финансовую и военную помощь в будущем?

 

Анекдот дня

С годами фото в паспорте все лучше и лучше.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".