Погибшие частицы. Ученые обнаружили новую функцию белка, который склеивает клетки

Об этом пишет издание ScienceDaily .

Ученые под руководством Верены Рупрехт исследовали эпителиальные ткани живых эмбрионов данио и мышей. Они обнаружили, что комплекс E-кадгерина скапливается в месте контакта ткани с погибшей клеткой и помогает поглощать клеточный материал.

E-кадгерин известен прежде всего как часть молекулярной системы, соединяющей соседние эпителиальные клетки. Вместе с тремя другими белками он обеспечивает прочность тканей, в частности кожи, кишечника и дыхательных путей.

Эксперименты показали, что для поглощения погибших клеток ткани не обязательно непосредственно связываться с E-кадгерином на их поверхности. Эпителиальные клетки также поглощали липидные капли, не содержащие белков, если те несли сигнал, характерный для поверхности погибших клеток.

«Нас заинтриговало то, что эпителиальные клетки перепрофилируют свой молекулярный механизм адгезии — "клей", который обычно удерживает их вместе, — для поглощения погибших клеток», — сказала старший автор исследования, профессор ICREA Верена Рупрехт.

Наблюдение в реальном времени помогло установить, как клеткам удается удалять крупные фрагменты, не разрушая защитный барьер. Нижняя поверхность клетки растягивается и охватывает погибшую клетку, тогда как верхняя поверхность остается практически неизменной. Благодаря этому целостность эпителиального слоя сохраняется.

Исследователи также определили роль отдельных компонентов комплекса E-кадгерина. Один из белков действует как своего рода канат, соединяя молекулярную систему с внутренним скелетом клетки и передавая механическое усилие. Без этого белка или того его участка, который крепится к цитоскелету, клетки утрачивали способность поглощать погибший материал.

Другой компонент действует как тормоз для сократительного механизма клетки. Его удаление не ускоряло очищение ткани: напротив, клетки становились слишком жесткими и утрачивали способность нормально удалять погибшие клетки.

Эксперименты на ранних эмбрионах мышей дали схожие результаты. Блокирование E-кадгерина приводило к тому, что погибшие клетки не удалялись. Это свидетельствует о том, что данный механизм может быть общим для позвоночных.

Исследование может помочь лучше понять механизмы хронического воспаления. Материал погибших клеток способен способствовать воспалительным реакциям, если его не удалять должным образом.

В то же время ученые пока не установили, действует ли такой же механизм у взрослых особей данио и мышей или в тканях человека. E-кадгерин широко распространен в эпителиальных тканях организма, а подобное удаление погибших клеток уже наблюдалось, в частности, в сетчатке, толстой кишке, дыхательных путях и молочной железе.