Клетки могут проходить сложные лабиринты, “обнюхивая” углы

Теперь мы знаем больше о том, как клетки перемещаются по нашему телу.

С точки зрения отдельной клетки человеческое тело представляет собой огромный океан. Есть бесчисленное множество способов пройти через капилляры и множество тканей, которые содержат и выделяют множество химических соединений, которые плавают вокруг. В этом постоянно меняющемся биологическом супе есть вещи, которые перемещаются со скоростью пули с каждым ударом сердца. Тем не менее, в целом клетки могут идти туда, куда им нужно или туда, где они нужны. Возникает вопрос: как?

Все сводится к явлению, известному как хемотаксис. Проще говоря, это способность ориентироваться в среде, отслеживая наличие или отсутствие химического соединения. Лейкоциты “вынюхивают” инфекции, сперматозоиды – яйцеклетки и так далее.

Итак, исследователи задались вопросом: «Можно ли заставить амеб решать сложный лабиринт?» и решил испытать удачу. Их результаты были опубликованы 27 августа в журнале Science. Исследователи хотели проверить силу хемотаксиса, используемого клеткой, которая путешествовала дальше всех. По словам автора Роберта Инсолла, результаты были поразительными: амебы устремились к выходу с поразительной точностью, «заглядывая за углы» и избегая тупиков еще до того, как в них попали. Инсолл, профессор математической и вычислительной клеточной биологии из Университета Глазго в Шотландии, сказал Live Science: 

«Клетки не ждут, пока кто-то скажет им, что им делать. Разрушая химические вещества перед собой, они знают, какая ветвь лабиринта ведет в тупик, а какая ведет [к выходу]. Это абсолютно невероятно».

Аттрактáнты — собирательное название природных или синтетических химических веществ, вызывающие у воспринимающих их организмов влечение к источнику запаха.

Инсолл сравнивает клетки со стадом коров: «Коровы съели всю траву там, где они есть, и они хотят попасть в окружающее поле, где трава все еще растет».

Таким образом, клетки разрушают привлекающий раствор вокруг себя, посредством диффузии, большая часть раствора движется к ним. Когда они сталкиваются с быстрым истощением, они просто не идут по этому пути и ищут более сочную дорогу.

На решение лабиринтов амебам потребовалось от 30 минут до 2 часов. Хотя исследование было сосредоточено на амебах, исследователи предполагают, что тот же феномен имеет место и с человеческими клетками, будь то злокачественная глиобластома, пытающаяся достичь белого вещества в головном мозге, или лейкоциты, пытающиеся определить местонахождение инфекции.

DOI: 10.1126/science.aay9792

Читайте также: В клетках обнаружена сеть нанотрубок, которая передает сигналы