Найден ранее неизвестный способ взаимодействия человеческих клеток

Датские исследователи недавно опубликовали результаты, объясняющие неизвестный ранее механизм, используемый клетками для общения между собой. Исследование вносит существенный вклад в понимание того, почему некоторые дети рождаются с пороками развития, переходящими в опасные для жизни заболевания.

Доктор Сёрен Творуп Кристенсен с биологического факультета и профессор Ларс Аллан Ларсен из отделения клеточной и молекулярной медицины Университета Копенгагена в сотрудничестве с другими коллегами из Дании и Франции, стали инициаторами недавнего открытия, проливающего свет на причины возникновения ряда тяжелых болезней и врожденных дефектов.

На поверхности практически всех клеток в организме человека существуют антенноподобные структуры, напоминающие реснички. Они действительно служат своеобразными антеннами, предназначенными для обмена сигналами с другими клетками – например, информацией о факторе роста и наличии гормонов. Дефекты в развитии или функционировании этих антенн могут привести к развитию ряда серьезных заболеваний: разнообразных пороков сердца, поликистоза почек, слепоты, рака, ожирения и диабета. Однако оставалось большой загадкой, как именно эти антенны принимают и преобразовывают сигналы внутри клеток.

«Мы выявили совершенно новый способ, посредством которого эти антенны могут регистрировать сигналы в межклеточной среде. Это также служит объяснением того, как клетки делятся и перемещаются относительно друг друга - например, как стволовые клетки развиваются в сердечной мышце, - объяснил доктор Кристенсен. - Мы обнаружили, что реснички не просто захватывают сигналы через рецепторы. Они также способны перенаправлять конкретные рецепторы вниз к основанию антенны, где они затем активируются и, возможно, взаимодействуют с множеством других сигнальных путей. В частности в этом процессе участвуют рецепторы трансформирующего фактора роста бета (TGF-beta), которые, как известно, связаны с врожденными пороками и раком. Получается, что основания антенн служат своеобразным центром управления, координирующим способность клеток участвовать в развитии плода и поддерживать функции органов у взрослых».

«Мы знаем, что TGF-beta очень важен в период развития сердца в организме. И что сбой в этой системе может привести к развитию врожденных пороков сердца, которые обнаруживаются примерно у 1% всех новорожденных. Таким образом, наше открытие является значительным шагом на пути к прояснению причин возникновения врожденных пороков сердца», - рассказал профессор Ларсен, имеющий многолетний опыт научно-исследовательской работы в области кардиологии.

Оба исследователя также отмечают, что наличие дефектных TGF-beta связано с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезни Альцгеймера и Паркинсона или умственная отсталость. Впоследствии группа начала исследования того, как эти антенны - первичные реснички - регулируют TGF-beta в период превращения стволовых клеток в нервные.

«Это определенно область, которая будет привлекать много внимания в ближайшие годы. В мире наблюдается большой интерес к пониманию того, почему эти антенны-реснички так важны для нашего здоровья», - заключают оба исследователя.