Наука

Виявлено механізм загоєння ран

Як клітини шкіри «розуміють», в якому напрямку рухатися, щоб потрапити до місця поранення і почати ділитися з утворенням нових клітин?

Від краю рани до центру — так нові клітини шкіри заповнюють собою «діру» в нашому природному захисному шарі. Поговорімо про дивовижні фізико-хімічні тонкощі цього процесу.

Image by Pixabay

Якщо натиснути пальцем однієї руки на зап’ястя іншої і повести його вгору до плеча, попереду пальця утворюється складочка, а позаду шкіра натягнеться. Приблизно те ж відбувається на клітинному рівні в здорової шкіри. Спонтанно клітини можуть зрушитися в одну сторону, утворюючи «згусток» і залишаючи на колишньому місці менш щільне скупчення. Але далеко такі мандрівники не підуть: клітини-сусіди притягнуть їх назад.

У шкірних клітинах є білок, який активується при русі самої клітини і клітин, що її оточують. Білок активується з деякою затримкою, тому клітини шкіри можуть спокійно «коливатися» у свого законного місця, поки сусіди не «дізналися» про їхню спробу втечі. Направлений колективний рух клітин шкіри з’являється тільки тоді, коли десь поблизу утворилася ранка.

В цьому випадку механічні хвилі: чергування щільних і менш щільних скупчень клітин — поширюються в напрямку від рани. За механічної хвилею слідує з деякою затримкою хімічна хвиля, викликана послідовною активацією білків руху. Хімічна хвиля наздоганяє клітину тоді, коли вона починає рухатися назад (до рани). У цей момент білки збільшують швидкість руху клітини, і рівновага порушується. Замість звичних рухів без всякого напрямку клітини починають прагнути до місця пошкодження шкіри.

Біолог Едуард Ханнезо і його команда з Інституту науки та технологій Австрії у співпраці з Цуєсі Хірасіма і його колегами з Кіотського університету вирішили перевірити, як це відбувається на практиці. В експерименті, описаному в статті журналу Nature Physics, моношар клітин, схожих на клітини шкіри, розглядали під мікроскопом. Ці клітини забезпечили модифікованим «білком руху», який світився при переміщенні клітин. Вченим вдалося відстежити хімічну хвилю активації білка і порівняти розрахункову швидкість руху клітин з експериментальної, виявивши гарний збіг.

Теорія і її експериментальне підтвердження важливі для того, щоб зрозуміти, як сигнал від клітини до клітини може передаватися на великі відстані тільки завдяки руху самих клітин і хімічних змін в їх органелах. Це дає глибше розуміння такого дивного процесу як загоєння ушкоджень шкіри.

Натхнення: www.popmech.ru

Кнопка «Наверх»