Отталкивание важнее сцепления при разделении эмбриональных тканей

Исследователи с помощью высокоразрешающей визуализации обнаружили, что при контакте эмбриональные клетки разных типов сначала временно слипаются, а затем неизменно резко отталкиваются. Это указывает, что прямой контакт между «чужеродными» клетками запускает «сигнал отталкивания», что ставит под сомнение прежнюю теорию.

В процессе формирования тела клетки эмбриона делятся и разделяются. Клетки эктодермы (наружного слоя) дают начало коже и нервной системе. Клетки мезодермы (среднего слоя) формируют мышцы, сердце и кости. После распределения по слоям между ними возникает четкая граница. Нарушение этого процесса приводит к смешению популяций клеток, тяжелым аномалиям и гибели эмбриона.

До сих пор считалось, что за разделение слоев отвечает сила сцепления (адгезии). Согласно принятой Гипотезе дифференциальной адгезии, клетки одного типа слипаются друг с другом сильнее, чем с клетками другого типа, из-за свойств адгезивных молекул на их поверхности.

Однако, используя высокоразрешающую съемку в реальном времени, биологи обнаружили, что при контакте клетки разных типов сначала временно слипаются, а затем резко отталкиваются. Это говорит о том, что прямой контакт запускает «репульсивный сигнал».

Цикл «адгезия → отталкивание» напоминает процесс в мозге, где нервные клетки следуют по точным путям, направляемым репульсивными сигналами. Ученые выяснили, что в разделении эмбриональных тканей задействованы те же белки — эфрины и Eph-рецепторы, — которые отвечают за создание границ в определенных областях мозга.

«Граница эктодерма-мезодерма — это очень раннее и базовое разделение в эмбрионе. Исторически именно оно легло в основу Гипотезы дифференциальной адгезии. Соблазнительно обобщить наши результаты и предположить, что формирование тканей может зависеть не столько от набора молекул адгезии, сколько от набора репульсивных сигналов, экспрессируемых каждым типом клеток», — говорит Франсуа Фаготто.