Приказката за принцесата и граховото зърно разказва за млада кралска особа, която е толкова чувствителна, че усеща малко зрънце под купчина матраци. В човешката биология подобна свръхчувствителност изглежда необичайна – и все пак изследователите вече знаят, че нормалните клетки могат да „усещат“ отвъд заобикалящата ги среда, особено когато работят заедно.

Ново проучване за механочувстването на клетките

Ново изследване, публикувано в списание PNAS от инженери от Вашингтонския университет в Сейнт Луис, разкрива по-ясна представа за това как клетките надхвърлят непосредственото си поле на действие. Откритието може да помогне за по-доброто разбиране на начина, по който се разпространява ракът, и да насочи към потенциални терапевтични мишени за ограничаване на тази миграция.

Какво представлява дълбочинното механочувстване

Амит Патак, професор по машинно инженерство и материалознание в Инженерния факултет „МакКелви“, обяснява, че така нареченото „дълбочинно механочувстване“ е процес, чрез който клетките възприемат структури извън точката си на прикрепване. Предишни изследвания на екипа му показват, че анормални клетки с висока предно-задна полярност – характерна за мигриращи клетки – могат да усетят слоеве на дълбочина до 10 микрона отвъд своето непосредствено обкръжение.

Как клетките усещат средата чрез колаген

Тази способност е свързана с начина, по който клетката деформира околния фиброзен колаген, за да достигне до извънклетъчния матрикс (ECM). Така тя може да разпознае дали следващата среда е твърд тумор, мека тъкан или кост – и да избере посоката си според това.

Силата на колективното действие

Новото изследване показва, че колектив от епителни клетки – тези, които изграждат повърхността на тъканите – може да направи същото, но на значително по-голяма дълбочина. Когато работят заедно, клетките генерират достатъчна сила, за да „усетят“ през колагенов слой на разстояние до 100 микрона.

„Когато клетките действат като колектив, те произвеждат по-големи сили“, подчертава Патак, автор на проучването заедно с докторанта Хонгшенг Ю.

Последици за миграцията на раковите клетки

Моделите на екипа описват два отделни етапа на клетъчно групиране и миграция, при които възприетата среда насочва движението и разпръскването на клетките.

За раковите клетки тази допълнителна сензорна способност е особено критична – тя им позволява да напуснат туморната среда и да мигрират в нови тъкани, често без да бъдат засечени, благодарение на усета си към заобикалящата ги среда, дори когато тя е мека и привидно „безопасна“.

Следващи стъпки и възможни терапии

Следващата стъпка на учените е да разберат как точно се постига този механизъм и дали съществуват регулатори, които го контролират. Ако тези регулатори бъдат идентифицирани, те биха могли да се превърнат в нови мишени за терапия. Спирането на способността на раковите клетки да „усещат“ пътя си може да се окаже ключ към ограничаване на тяхното разпространение.

DOI: 10.1073/pnas.2423875122

Източник: Phys.org