Нарушение механических свойств клеток ведет к дестабилизации тканевых структур

Исследователи обнаружили, что изменение механических свойств отдельных клеток нарушает их способность сохранять стабильность, что серьезно влияет на их здоровье и здоровье ткани, которую они формируют.

В сентябрьском выпуске журнала Current Biology ученые из Университета Содружества Виргинии (VCU) в сотрудничестве с коллегами из Университета Флориды определили фундаментальный фактор поддержания стабильной многоклеточной структуры: LINC-комплекс.

LINC-комплекс — группа белков, известных как линкер ядерного матрикса с цитоскелетом, — якорно закрепляет ядро в клетке. Исследование, проведенное на 3D-культурных моделях клеточных кластеров, известных как ацинусы, показывает, что механическое нарушение LINC-комплекса дестабилизирует эти кластеры.

«Если эти основные связи, которые помогают закрепить ядро, нарушены, клетки изо всех сил стараются компенсировать это, чтобы сохранить нормальное состояние. К сожалению, эта компенсация становится чрезмерной. Различные белки, которые в идеале должны оставаться в номинальных количествах внутри клетки для правильного клеточного функционирования, выходят из-под контроля, вызывая быстрое движение клеток внутри ацинуса, аномальное деление и миграцию клеток и, следовательно, крах системы», — пояснила Вани Нараянан, докторант кафедры биомедицинской инженерии VCU и ведущий соавтор исследования.

Проблемы с клетками, такими как эпителиальные — которые отделяют тело от внешней среды, обеспечивают барьеры между различными областями внутри органов (например, печени) и критически важны для функции тканей и органов, — связаны с нарушением заживления ран, а также с развитием и прогрессированием таких заболеваний, как рак.

«Механика клеток влияет на формирование тканевых структур. Если вы измените механические свойства отдельных клеток, они теряют способность формировать более сложную ткань или оставаться организованными. Эти структуры на самом деле не так стабильны, поэтому нарушения физических связей между клетками или внутри них могут привести к их разрушению», — отметил Дэниел Конвей, доктор философии, доцент кафедры биомедицинской инженерии и соавтор исследования.