Учёные раскрыли механизмы изменения формы морских огурцов

Учёные из Лондонского университета королевы Марии (QMUL) впервые обнаружили, как морские животные, называемые морскими огурцами, могут быстро изменять жёсткость своего тела. Это открытие может стать основой для разработки новых биоматериалов для применения в медицине.

Коллаген — один из самых распространённых белков в организме человека, формирующий кости, связки и кожу. После формирования этих тканей их механические свойства могут меняться лишь медленно, в течение дней или недель.

Однако у иглокожих, таких как морские звёзды и морские огурцы, есть уникальная коллагеновая ткань — изменчивая коллагеновая ткань (mutable collagenous tissue, MCT). Она контролируется нервной системой и может быстро менять свою жёсткость, что полезно, например, для защиты от хищников.

Ведущий автор исследования, доктор Химадри Гупта, отметил: «MCT морского огурца может служить шаблоном для биоинспирированных материалов... Они могут быть полезны в гибких каркасах для тканевой инженерии, косметических процедурах против старения кожи, имплантируемых биосенсорах и материалах для мягкой робототехники».

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что способность морского огурца изменять форму тела обусловлена изменениями жёсткости богатого белками межфибриллярного матрикса, который связывается с коллагеновыми фибриллами.

Профессор Морис Элфик, соавтор работы, пояснил: «Их способность изменять форму является результатом не изменений внутри самих коллагеновых фибрилл, а межфибриллярного каркаса, который с ними сшивается».

Исследователи надеются выделить молекулы, ответственные за эти уникальные свойства стенки тела морского огурца, что может помочь в применении этих знаний в медицине и косметологии.

Исследование было поддержано China Scholarship Council, Engineering and Physical Sciences Research Council и Biotechnology and Biological Sciences Research Council.