Одна капля крови заставляет клетки кожи выравниваться

Что происходит с клетками кожи, когда они сталкиваются с кровью? Группа исследователей из университетской больницы Осло под руководством Эммы Лонг и Стига Ове Бё провела эксперименты с клетками, лишенными крови, которые впоследствии подверглись воздействию сыворотки крови. Примечательно, что все клетки начали двигаться и расти в одном направлении, как только была добавлена ​​сыворотка крови. Доцент Лисбет Янссен и магистрант Марийке Валк из Технологического университета Эйндховена (TU / e) разработали соответствующую имитационную модель, открыв новую информацию о механизмах заживления ран. Результаты были опубликованы в журнале Nature Communications на этой неделе.

Человек встречает примерно 10.000 травм в течение нормальной жизни, от небольших порезов до травм и хирургических вмешательств. В большинстве случаев раны заживают чудесным образом, но в некоторых случаях процесс заживления оказывается неполным и приводит к хроническим ранам. Это обычно связано со старением и некоторыми патологиями, такими как диабет и ожирение.

Хорошо известно, что кровь играет важную роль в заживлении ран, и известно, что различные молекулярные компоненты в крови запускают процессы восстановления тканей после травмы. В статье Nature Communications исследователи исследовали, что происходит, когда спящие клетки кожи вступают в контакт с кровью, когда раны нет. Они обнаружили, что сыворотка крови вызывает спонтанную миграцию и разрастание клеток – два процесса, которые важны для заживления ран. Кроме того, они демонстрируют, что клеточные деления поляризованы и выровнены с направлением миграции клеток, новое понимание, которое потенциально может иметь отношение к восстановлению тканей. Исследование показывает, что наличие сыворотки крови достаточно для активации спящих клеток кожи в мигрирующее и пролиферативное состояние, и что край раны, который ранее считался запускающим миграцию и рост клеток, не обязательно требуется.

Команда из Осло впоследствии изучила, как связь между клетками влияет на движение и рост клеток. Интересно, что они увидели, что разъединенные клетки подвергаются только случайному индивидуальному движению, но что сильные межклеточные связи приводят к гораздо более выраженной коллективной и скоординированной миграции клеток, охватывающей расстояния в микро- и даже миллиметровые масштабы.

Чтобы понять это явление, Валк и Янссен из TU / e разработали модель численного моделирования, которая имитирует форму и движение клеток как в присутствии, так и в отсутствие крови. В их модели клетки, лишенные крови, остаются в состоянии покоя, в то время как добавление крови активирует клетки для самопроизвольного движения. Моделирование показывает, что усиление связи между клетками заставляет клетки более прочно выравниваться со своими соседями, что в конечном итоге приводит к крупномасштабному коллективному движению, наблюдаемому в экспериментах.

Известно, что воспаление и повышенный приток крови к месту раны могут быть активированы без открытой раны, например, в результате синяков. Ученые считают, что их результаты могут иметь отношение к этой области. "На основании наших данных можно предположить, что в этих ситуациях также активируется миграция клеток," говорит профессор Бё. "Мы также можем предположить, что клетки нашей кожи намного более активны и динамичны, чем считалось ранее, и что динамика кожи, регулируемая кровью, происходит во многих различных ситуациях."

"Следующий шаг – понять, почему присутствие крови запускает активные силы внутри клеток и почему клетки делятся асимметрично в направлении миграции клеток," говорит Янссен.

Блог Ислама Уразова