Jak mění tvar těla, aby se vypořádali s ranami

Buňky těla mění svůj tvar na uzavření mezer, jako jsou rány-se částí ohýbání buněk v závislosti na křivce mezery a organizaci buněčných vnitřních struktur, odhaluje nová studie.

Epiteliální buňky lemují povrchy těla uvnitř i venku – vytvářejí bariéru k ochraně před fyzické poškozeníPatogeny a dehydratace. Hrají klíčovou roli v absorpci živin a odstraňování odpadních produktů a také vytvářejí látky, jako jsou enzymy a hormony.

Vědci zjistili, že endoplazmatické retikulum těchto buněk (er) mění jeho tvar různými způsoby. Když se mezera křiví ven (konvexní), ER tvoří tvary podobné trubici, ale když se mezera křiví dovnitř (konkávní), tvoří tvary podobné plochému plechu.

Vědci zjistili, že tlačení sil na okrajích vnějších křivků a tahání sil na okrajích vnitřních křivků mění tvar ER různými mechanismy.

Když má mezera konvexní hrany, buňky používají plazivý pohyb se širokými, plochými prodlouženími, ale v případě konkávních okrajů je pohyb „kabelky-řetězce“, kde se buňky stahují, aby okraje spojily dohromady.

Publikování jejich zjištění v Biologie přírodních buněkVědci z Velké Británie a Indie poznamenávají, že schopnost ER reorganizovat se v reakci na zakřivení okrajů a určit režim epiteliální migrace zdůrazňuje jeho klíčovou roli v buněčném chování.

Vědci použili specializované techniky k vytvoření drobných mezer v buněčných vrstvách a použili pokročilé zobrazování a matematické modely, aby pochopili, jak se ER mění a pomáhá pomáhat epiteliální buňky pohyb.

Dr. Simran Rawal z Tata Institute pro základní výzkum Hyderabad, který provedl většinu experimentů, komentoval: „Léčení rány je důležitou reakcí na zranění. Naše studie otevírá nové cesty pro zkoumání mechanismů, které jsou základem uzavření epiteliální mezery, a jejich širší důsledky pro zdraví a nemoci otevírají novou roli v tomto procesu.“

Dr. Pradeep Keshavanarayana, who developed the mathematical model when he was a Research Fellow at the University of Birmingham, said, „The ER’s role in cell movement is not just a fascinating scientific discovery but also a potential game-changer for various medical treatments and therapies. Using mathematical models to understand how cells repair themselves may lead to better treatments for wounds, new methods for regenerating damaged tissues, or an improved grasp of how cancer cells Šíření – vedoucí k novým strategiím, jak zabránit nebo zpomalit metastázy. “

Odpovídající autor, profesor Fabian Spill, z University of Birmingham, poznamenal: „Tento projekt byl skvělým příkladem plodné interdisciplinární spolupráce. Dříve jsme studovali endoteliální monovrstvy, což jsou buňky, které linií, které se liší Krevní cévya zkoumali, jak mechanické a geometrické rysy regulují mezery v monovrstvě, které mohou způsobit netěsnost.

„Experimenty ukázaly nové, neočekávané spojení mezi organely a tvarem buňkami a monovrstvou chování. Kombinace těchto krásných experimentů Simran a spolupracovníky s Matematický model Vyvinutý PRADEEP vedl k identifikaci nového mechanismu snímací mechaniky a geometrie zprostředkované organely. “

Profesor Tamal Das, odpovídající autor z institutu Tata, dodal: „Tato studie začala objevem Simrana, který pozoroval ústřední roli ER v mechanotransdukci – proces, kterým buňky převádějí mechanické podněty z jejich prostředí na biochemické signály.

„Mechanotransduction je zásadní pro několik fyziologických funkcí, včetně dotyku, sluchu a rovnováhy, a byla studována v souvislosti s kolektivní migrací buněk. Naše spolupráce formovala teoretický rámec a prohlubovala naše chápání základních mechanismů. Společně odhalují novou roli pro tento proces.“