Среда 18 февраля 2026 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  
Читайте также
Что толкает мужчин на измену, показало исследование Что толкает мужчин на измену, показало исследование Новое исследование международного научного коллектива показало: мужчины в среднем более открыты к случайному сексу, чем женщины. При этом главная роль принадлежит не только полу, но и уровню удовлетворенности отношениями и…
Исследование сбежавших звезд выявило неожиданный факт об их происхождении Исследование сбежавших звезд выявило неожиданный факт об их происхождении В начале 1960-х годов голландский астроном Адриан Блау наблюдал за звездами, движущимися с необычайно высокими скоростями по Млечному пути. Как выяснилось, эти звезды были несвязанными объектами, выброшенными из Млечного пути…
Дышащие кислородом формы жизни появились на Земле намного раньше, чем считалось  Дышащие кислородом формы жизни появились на Земле намного раньше, чем считалось  Восстановленный фермент из глубокого прошлого Земли сохранил тот же химический состав, что и в древних породах, подтверждая, что ключевой признак жизни оставался стабильным на протяжении миллиардов лет. Эта преемственность меняет…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
Над регионами России за ночь сбили 43 украинских беспилотника Над регионами России за ночь сбили 43 украинских беспилотника Силы ПВО за ночь уничтожили и перехватили 43 украинских беспилотника над регионами России и акваторией Черного моря, сообщили в Минобороны РФ. Повреждения жилых квартир и автомобилей зафиксировали на территории Чувашии…
ФСБ задержала 18-летнего жителя Челябинска за подготовку теракта ФСБ задержала 18-летнего жителя Челябинска за подготовку теракта Сотрудники ФСБ задержали 18-летнего жителя Челябинска, готовившего теракт. Об этом сообщили в Центре общественных связей (ЦОС) ФСБ России. "Задержан житель Челябинска, гражданин РФ 2007 г. р., который по заданию действующей…
ТАСС: задержана министр культуры Башкирии Амина Шафикова ТАСС: задержана министр культуры Башкирии Амина Шафикова Министр культуры Башкирии Амина Шафикова была задержана 18 февраля, сообщили ТАСС в правоохранительных органах. "Она задержана", - сообщил собеседник агентства. В министерстве культуры республики в ответ на запрос ТАСС сообщили,…
Тема дня
Канцлер Германии отомстил Трампу встречей с возможным следующим президентом США Канцлер Германии отомстил Трампу встречей с возможным следующим президентом США

Между властями США и Германии назрел серьезный конфликт, вызванный желанием канцлера Фридриха Мерца ...

Фото
Новый гель для незаживающих ран предложили американские учёные Новый гель для незаживающих ран предложили американские учёные

У больных диабетом и пожилых людей раны могут не заживать месяцами. Предложенная американскими учёны...

Опрос

Получат ли США Гренландию?

 

Анекдот дня

Когда вам покажется, что вы не справитесь, вспомните, что вы из поколения, которое писало сочинения на три страницы. Из головы! Ручкой на большой перемене!

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. 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)".