Учёные объяснили сбой в (внеклеточном) матриксе
Черви C. elegans длиной всего 1 миллиметр под электронным микроскопом напоминают гигантских песчаных червей из "Дюны". Их тела покрыты апикальным внеклеточным матриксом. Аналогичный матрикс защищает все поверхности нашего собственного тела, внутри и снаружи.
Любому агенту — бактерии, вирусу, лекарству, даже вкусам и запахам — чтобы проникнуть в организм, необходимо сначала преодолеть этот матрикс.
Изучая червей, учёные из лаборатории генетика Гарвардской медицинской школы Макса Хеймана расширили представления об организации матрикса.
У червей крошечные отверстия в матриксе позволяют сенсорным клеткам, похожим на вкусовые почки, контактировать с окружающей средой. Лаборатория Хеймана сосредоточилась на отверстиях, которые формируются только у взрослых самцов.
Команда обнаружила, что за реорганизацию матрикса для формирования этих отверстий отвечает генетический переключатель в одной глиальной клетке — типе клеток нервной системы.
Открытие подтверждает, что матрикс — это не "однородная слизь", а структура с дискретными элементами, которые меняются в процессе развития организма и зависят от типов клеток, его производящих. Это также даёт одну из первых подсказок о том, как разные типы клеток манипулируют матриксом, чтобы контролировать доступ к среде и из неё.
Открытие также указывает на возможность создания лекарств или инженерии тканей для лечения болезней путём изменения структуры матрикса в разных частях тела — контролируя, что может проникнуть (например, лечение), а что должно быть заблокировано (например, бактерии и вирусы).
Исследователи выяснили, что важен не пол червя, а пол самой глиальной клетки. С помощью генетических манипуляций, меняющих "восприятие" пола глиальной клеткой, они могли предотвратить формирование отверстий у самцов или вызвать их появление у червей противоположного пола.
Попутно были идентифицированы одни из первых генов, отличающих глиальные клетки разных полов. Хейман и его команда надеются, что их результаты помогут лучше понять, как дисфункция глии влияет на половые различия при таких заболеваниях человека, как аутизм, депрессия и болезнь Альцгеймера.
Результаты опубликованы в журнале Current Biology.