Среда 02 июля 2025 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
Под Эфиопией зафиксированы странные подземные импульсы: чем грозят Под Эфиопией зафиксированы странные подземные импульсы: чем грозят Геологами из Британии проведены изыскания, указывающие на ритмичную пульсацию расплавленного гранита и иных пород под рифтовым регионом Афар, что в Эфиопии. Восходящий поток из глубин мантии, на который оказывают давление…
Природная защита лисичек: грибы, в которых насекомые не выживают Природная защита лисичек: грибы, в которых насекомые не выживают Ярко-жёлтые лисички, знакомые каждому грибнику, давно славятся своей чистотой — в них почти никогда не бывает червей. По информации, представленной пресс-службой ГБУ ВО "Дирекция ООПТ", эти грибы не интересуют ни…
Первые окаменелости гомининов обнаружили в затопленной части Азии Первые окаменелости гомининов обнаружили в затопленной части Азии При строительстве искусственного острова у берегов Индонезии были обнаружены первые останки Homo erectus, которые извлекли со дна затонувшего участка суши Сундаланд. Последний является частью Зондского шельфа. Об этом изданию Daily…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
В Ижевске при атаке БПЛА на предприятие погибли три человека В Ижевске при атаке БПЛА на предприятие погибли три человека Одно из предприятий в Ижевске подверглось атаке беспилотников, сообщил глава Удмуртии Александр Бречалов в Telegram-канале. Погибли 3 человека, 35 госпитализированы. ТАСС собрал основное о последствиях. Обстоятельства ЧП Одно из предприятий…
Какие законы вступают в силу в июле 2025 года Какие законы вступают в силу в июле 2025 года Усиление контроля за мигрантами, электронный документооборот для административных дел, защита от кибермошенников, ужесточение наказания за возбуждение ненависти и вражды и другие инициативы, которые начнут работать в этом месяце - в…
ФСБ: в ДНР обнаружили схрон ВСУ с химическим оружием для сброса с БПЛА ФСБ: в ДНР обнаружили схрон ВСУ с химическим оружием для сброса с БПЛА ФСБ и военнослужащие Министерства обороны России обнаружили в Кураховском районе ДНР украинский схрон с химическим оружием для сброса с БПЛА. Об этом ТАСС сообщили в Центре общественных связей ФСБ. "Федеральной…
Тема дня
«Мумия» затягивает страну в непредсказуемое прошлое «Мумия» затягивает страну в непредсказуемое прошлое

Если сегодня мы утверждаем, что октябрь 1917 года просто разрушил великую православную империю, а не...

Фото
В Китае обнаружен новый вид травоядных четвероногих, живших 250 млн лет назад В Китае обнаружен новый вид травоядных четвероногих, живших 250 млн лет назад

Новый идентифицированный вид, получивший название Yinshanosaurus angustus, обитал на Земле в конце п...

Опрос

Какое время продлится напряженность в отношениях между Россией и Азербайджаном?

 

Анекдот дня

Когда телефон был привязан к стене, люди были свободны...

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.

КАК ЗАРАБОТАТЬ НА ИИ ЕСЛИ ТЫ НЕ ПРОГРАММИСТ?
ПРОФЕССИИ, КОТОРЫЕ ВЫМРУТ ЧЕРЕЗ 5 ЛЕТ И ЧТО С ЭТИМ ДЕЛАТЬ?
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)".