Белок, который удерживает клетки на месте, оказался ключевым для их движения

Белок E-кадгерин (E-Cad) — это своего рода «клей», который плотно связывает клетки, способствуя организации тканей и органов. Учёные из Института биомедицинских исследований (IRB Barcelona) обнаружили новую функцию E-Cad, которая контрастирует с его общепринятой ролью в сдерживании движения клеток. В статье, опубликованной в Nature Communications, исследователи сообщают, что этот белок критически важен для скоординированного движения различных типов клеток.

Эта новая функция E-Cad может объяснить, почему опухоли, экспрессирующие промежуточные уровни этого белка, имеют худший прогноз.

Скоординированное движение клеток

E-Cad облегчает движение гетерогенных групп клеток — под гетерогенностью понимаются клетки, которые выполняют различные функции из-за активации разных генов: одни могут многократно делиться, другие — выделять определённые гормоны, третьи — взаимодействовать с мембраной и т.д.

Благодаря E-Cad эта разнородная группа клеток скоординированно движется к цели. По прибытии клетки распределяются там, где они нужны; их умеренные уровни E-Cad удерживают их вместе, но не обездвиживают во время этой миграции. Исследователи IRB Barcelona Кира Кэмпбелл и Жорди Казанова изучили это явление на примере развития эмбриональной пищеварительной системы плодовой мушки Drosophila melanogaster — модели, которая позволяет изучать миграцию клеток в растущем организме.

«Миграция клеток — это общий и необходимый процесс как для эмбриона, так и для правильного функционирования взрослого организма. Самым удивительным стало наблюдение, что E-Cad является ключевым компонентом в движении клеток, тогда как ранее предполагалось, что его роль заключается в удержании клеток на месте», — объясняет Жорди Казанова, руководитель лаборатории развития и морфогенеза у дрозофилы в IRB Barcelona и профессор-исследователь CSIC.

Исследование миграции клеток также имеет большое биомедицинское значение, проливая свет на механизмы возникновения, например, метастазирования рака, а также процессов заживления ран и воспаления.

Миграция клеток и метастазирование

По словам Казановы, промежуточные уровни E-Cad часто ассоциируются с агрессивными опухолями, как раз теми, которые способны метастазировать. Он также отмечает: «Чем больше мы узнаём о метастазах, тем больше появляется свидетельств того, что они образуются группами клеток, а не отдельными клетками».

E-Cad может облегчать совместную миграцию высокогетерогенных групп клеток из исходной опухоли. «Отдельную мигрирующую клетку устранить гораздо проще, чем группу клеток с разными функциями», — поясняет исследователь.

«Наши результаты на дрозофиле клинически значимы, поскольку предлагают объяснение роли, которую E-Cad может играть в опухолях с метастазами», — говорит Казанова.

В исследовании приняли участие учёные из Центра передовой цифровой микроскопии IRB Barcelona под руководством Жюльена Коломбелли. Старший научный сотрудник центра Себастьен Тоси разработал программы для мониторинга клеток in vivo во время их миграции.