Почему клетки имеют именно такой размер?

Новое исследование Университета Данди показало, что клетки среднего размера — это олимпийские спортсмены клеточного мира: они функционируют лучше, чем слишком большие или слишком маленькие клетки.

Исследование из Школы наук о жизни в Данди проливает свет на вопрос, почему клетки животных имеют определённый размер.

В новой работе, опубликованной в журнале Developmental Cell, учёные изучили метаболическую аллометрию на клеточном уровне, сосредоточившись на митохондриях — «электростанциях» клетки.

Доктор Теему Миеттинен, член исследовательской группы, пояснил: «Митохондрии — ключевые органеллы, определяющие общую метаболическую активность клеток. Мы обнаружили, что существует большая разница между количеством митохондрий и их активностью.

В то время как количество митохондрий увеличивается с размером клетки, как и ожидалось, наблюдается снижение их активности с увеличением размера клетки. Похоже, это ограничивает клетки от чрезмерного роста.

Похоже, есть существенное преимущество для клеток в том, чтобы вырасти достаточно, но не слишком сильно. Митохондрии в клетках среднего размера более активны, что помогает клеткам лучше функционировать. Это даёт клеткам среднего размера "преимущество в приспособленности"».

Результаты предполагают, что поддержание размера клеток в определённых пределах может быть важно для выживания и репродуктивного потенциала клеток и организмов.

Ещё одно ключевое следствие этой работы — проблемы с контролем роста и размера клеток могут быть напрямую связаны с развитием метаболических заболеваний. Например, клеточное старение связано с увеличением размера клеток и снижением функциональности митохондрий.

«Эта работа предполагает возможность того, что потеря контроля над размером клеток приводит к митохондриальной дисфункции, которая связана с различными заболеваниями, включая нейродегенеративные и метаболические расстройства, — сказал доктор Микаэль Бьёрклунд. — Возможно, понимание того, как клетки ощущают свои физические размеры и связывают это со своей метаболической активностью, поможет нам лучше понять эти состояния».