Ученые выяснили, как клетки измеряют длительность внешних механических сигналов. Механизм фибриллярной адгезии может помочь создавать новые методы лечения рака и фиброза.
Ученые обнаружили, что клетки любых организмов реагируют не только на силу внешнего воздействия, но и на его продолжительность. Такой механизм позволяет игнорировать кратковременные незначительные сигналы и отвечать только на устойчивые изменения — например, при росте опухоли.
Работа исследователей из Королевского колледжа Лондона и Института биоинженерии Каталонии опубликована в журнале Nature Materials. В ней показано, что клетки используют своеобразный «фильтр низких частот», который отсеивает краткие механические раздражители и активирует ответ лишь при длительном воздействии.
В организме клетки постоянно испытывают механические нагрузки: дыхание, сердечные сокращения или движение мышечной ткани создают быстрые сигналы, тогда как рост опухоли или заживление ран вызывают медленные и устойчивые изменения. Новая работа показывает, что клетки способны различать эти сценарии и реагировать только на значимые события.
Контакт с окружающей средой решает судьбу клетки
Ключевую роль в механизме играют так называемые фибриллярные адгезии — структуры, через которые клетки «цепляются» за окружающую среду и транслируют механическое воздействие внутрь своего цитоскелета. Именно этот механизм каким-то образом определяет, когда сигнал длится достаточно долго, чтобы отреагировать на него как на «серьезный» и запустить изменения в ядре клетки.
Исследователи отмечают, что подобная система работает как фильтр: кратковременные колебания игнорируются, а устойчивые деформации запускают перестройку клеточных процессов. Это особенно важно при раке и фиброзе, где ткани постепенно меняют жесткость и структуру.
Источник: hi-tech.mail.ru