Вторник 19 марта 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 ДНР заявили, что ВСУ покинули позиции сразу на нескольких участках под Авдеевкой В ДНР заявили, что ВСУ покинули позиции сразу на нескольких участках под Авдеевкой Вооруженные силы Украины (ВСУ) покинули несколько позиций у сел Орловка и Тоненькое под Авдеевкой. Об этом сообщил ТАСС советник главы Донецкой Народной Республики (ДНР) Игорь Кимаковский. "Ожесточенные бои у Тоненького…
В России с 1 апреля меняются правила сдачи экзаменов на водительские права В России с 1 апреля меняются правила сдачи экзаменов на водительские права Правила проведения экзаменов на водительские права и выдачу водительских удостоверений изменятся в России с 1 апреля. Как отмечается в постановлении правительства, замена иностранных прав ужесточится, расширится список необходимых документов, а…
Пашинян предупредил об угрозе войны с Азербайджаном в конце недели Пашинян предупредил об угрозе войны с Азербайджаном в конце недели Премьер-министр Армении Никол Пашинян на встрече с жителями приграничных сел Тавушской области заявил, что если Ереван не пойдет на компромисс с Баку по вопросу приграничных сел-эксклавов советских времен, то в…
Интернет и СМИ
Читайте также
Названо время суток, самое лучшее и худшее для организма людей Названо время суток, самое лучшее и худшее для организма людей Американские сомнологи из Мичиганского университета определили время в течение дня, когда наш организм наиболее уязвим и настроение ухудшается, а также назвали лучший за день отрезок времени. Как сообщает издание PLOS…
Перекос в составе микрофлоры кишечника может быть причиной алкоголизма Перекос в составе микрофлоры кишечника может быть причиной алкоголизма Исследование, проведенное командой ученых Lausanne University Hospital (Швейцария), было нацелено на оценку уязвимости животных от алкогольной зависимости. В эксперименте была использована группа из 59 грызунов. Сначала крыс обучили выполнению определенного…
Опробован метод борьбы с бесплодием с помощью третьего родителя Опробован метод борьбы с бесплодием с помощью третьего родителя Американскими учеными из Университета общественного здоровья и медицинской науки разработан вариант генной инженерии, потенциально полезный в борьбе с бесплодием. Его уже успешно протестировали на мышах. Данная методика, надеются эксперты, станет…
Тема дня
Наглость Госдепа привела к изгнанию США из Африки Наглость Госдепа привела к изгнанию США из Африки

Существование важнейшей для США военной базы в Африке поставлено под угрозу. Руководство Нигера прин...

Фото
WSJ: «Виагра» способна защитить от болезней мозга WSJ: «Виагра» способна защитить от болезней мозга

Ученые разных стран мира ищут достойные препараты, которые смогли бы помочь в лечении болезни Альцге...

Опрос

Введет ли Франция и/или другая европейская страна официально свои войска на территорию Украины?

 

Анекдот дня

Каждый новый день мы строим планы на будущее. Но у будущего свои планы.

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)".