Движение клеток задаёт направление развития тканей

Исследователи из Института Уайтхеда воссоздали процесс установления полярности в тканях, наблюдая за поведением искусственно выращенных клеток

Для опытов взяли эпителиальные клетки, которые образуют покровы тела и выстилают органы. Белки, участвующие в установлении полярности — согласованной ориентации всех клеток ткани в одном направлении, — пометили флуоресцентными маркерами, чтобы отслеживать их перемещения в реальном времени.

Оказалось, что, когда клетки перемещаются все вместе, межклеточные соединения с белком CELSR скапливаются вдоль оси «перед — зад». Эта молекулярная асимметрия согласовывалась между соседними клетками и распространялась на клетки позади, превращая изначально не имеющий полярности слой в ткань с согласованной полярностью.

Исследование показало, что именно коллективное перемещение клеток может стать сигналом, нарушающим симметрию и запускающим формирование упорядоченной структуры ткани. Также выяснилось, что отдельные клетки напрямую воспринимают сигнал миграции и реагируют на него — это подтвердило одну из теорий о механизме координации полярности.

Ключевую роль в инициации полярности играет белок CELSR: его полярность формировалась без взаимодействия с другими белками (VANGL и FZD), которые обычно участвуют в этом процессе. Это открытие позволяет по-новому взглянуть на то, как ткань начинает упорядочиваться.

Полученные результаты могут помочь в создании функциональных искусственных тканей: теперь есть способ взять неполярную ткань, задать ей направление и проследить, как из молекул складывается упорядоченная структура.

Источник: Whitehead Institute