Normální buňky pracující společně mohou cítit daleko za jejich prostředí

Příběh princezny a hrachu vyvolává obraz tak rafinované královské mladé ženy, může cítit hrášek pod hromadou matrací. Pokud jde o biologii člověka, vyžaduje také abnormální jedinec, aby cítil daleko za jeho okolí, v tomto případě rakovinnou buňku. Nyní vědci také vědí, že normální buňky mohou vytáhnout podobný trik spoluprací.

Výzkum publikovaný v časopise PNAS Od inženýrů na Washingtonské univerzitě v St. Louis nabízí jasnější obrázek o tom, jak buňky mohou cítit mimo jejich přímé prostředí. Výzkum může dále pomoci porozumět tomu, jak se rakovina pohybuje a poukazuje na potenciální cíle, aby tuto migraci zastavila.

Amit Pathak, profesor strojního inženýrství a vědy o materiálech na McKelvey School of Engineering, vysvětlil, že „hloubkový mechanossing“ je to, jak buňky cítí nad rámec toho, k čemu jsou připojeny. V předchozím výzkumu spolu s kolegy zjistili, že abnormální buňky s „vysokou polaritou vpředu“ (svědčící o migrujících buňkách) mohou cítit nejvzdálenější hloubku, až 10 mikronů mimo jejich dodržované prostředí.

Část této smyslové schopnosti souvisí s tím, jak buňka deformuje okolní fibrózní kolagen, aby oslovil extracelulární matrici (ECM) a „cítit“ další vrstvu, ať už je to tvrdý nádor, měkká tkáň nebo kost hned kolem ohybu. Jednorázová abnormální buňka může „cítit“ tuhost ECM a nastavit svůj kurz na základě tohoto vstupu.

Nový výzkum ukazuje, že kolektiv epiteliálních buněk, nalezený na povrchu tkáně, může udělat totéž a pak někteří spolupracují, aby shromáždili dostatečnou sílu, aby se „cítili“ skrz vláknitý kolagen vrstvy až do 100 mikronů daleko.

„Protože se jedná o kolektiv buněk, vytvářejí vyšší síly,“ řekl Pathak, který napsal výzkum spolu se studentem PhD Hongsheng Yu.

Podle jejich modelů k tomu dochází ve dvou odlišných fázích shlukování a migrace buněk. To, co tyto shlukovací buňky „cítí“, ovlivní migraci a rozptyl.

Extra snímácí síla rakovinných buněk znamená, že se mohou dostat z prostředí nádoru a vyhýbat se detekci a volně migrovat díky zvýšenému pocitu toho, co je před námi, a to i v měkkém prostředí. Dalším krokem vědců bude pochopení toho, jak to funguje, a pokud někteří regulační orgány umožňují rozsah. Tito regulátoři by mohli být potenciálními cíli pro terapii rakoviny. Pokud rakovinná buňka nemůže „cítit“ svou cestou vpřed, může být její toxické šíření podrobeno pod kontrolou.