662
Дослідники з’ясували, що E-кадгерин — білковий комплекс, добре відомий своєю роллю у з’єднанні клітин між собою, — виконує ще одну важливу функцію. Він допомагає епітеліальним клітинам поглинати сусідні клітини, які загинули, і водночас не порушувати цілісність захисного шару тканини. Результати роботи, опублікованої в Nature Communications, можуть допомогти краще зрозуміти, як шкіра, кишківник і дихальні шляхи постійно очищаються від клітинних решток.
Епітелій формує щільний бар’єр між організмом і зовнішнім середовищем. Його клітини регулярно старіють, пошкоджуються та гинуть, тому тканині потрібно швидко видаляти їх, не залишаючи «дір» у захисному шарі. Якщо мертві клітини накопичуються, це може підтримувати запалення і порушувати нормальну роботу тканини.
Команда під керівництвом Верени Рупрехт спостерігала за епітеліальними тканинами живих ембріонів даніо-реріо та мишей. Науковці побачили, що E-кадгериновий комплекс концентрується саме в місцях контакту живої тканини з клітиною, яка гине. Це наштовхнуло їх на думку, що білок бере участь не лише у скріпленні сусідніх клітин, а й у самому процесі очищення.
Ключовим виявився не білок на мертвій клітині, а сигнал її загибелі
Щоб перевірити механізм, дослідники використали мертві клітини, які не мали власного E-кадгерину. Епітеліальна тканина все одно поглинала їх так само ефективно, як звичайні мертві клітини. Отже, E-кадгерин на поверхні загиблої клітини не був обов’язковим для запуску процесу.
В іншому експерименті науковці запропонували епітелію не клітини, а штучні жирові краплі без білків. На їхню поверхню нанесли сигнал, характерний для мембрани клітин, що помирають. Епітеліальні клітини розпізнали ці об’єкти та поглинули їх. Це показало, що тканина реагує на специфічний сигнал загибелі, а E-кадгериновий комплекс допомагає реалізувати фізичне захоплення й втягування матеріалу.
Тканина прибирає рештки, залишаючись герметичною
Спостереження в реальному часі показали дуже точну перебудову клітинної форми. Нижня частина епітеліальної клітини розтягується, огинає мертвий матеріал і поступово поглинає його, тоді як верхня поверхня майже не змінюється. Завдяки цьому зовнішній бар’єр не розривається навіть під час активного очищення.
Дослідники також розібрали роль окремих компонентів E-кадгеринового комплексу. Один із них з’єднує систему з внутрішнім цитоскелетом клітини та передає механічну силу. Коли цей зв’язок порушували, клітини втрачали здатність ефективно поглинати мертвий матеріал. Інший компонент, навпаки, стримує скорочувальний механізм. Його вилучення робило клітини надто жорсткими, і це також заважало нормальному очищенню.
У ембріонах мишей блокування E-кадгерину призводило до накопичення невидалених мертвих клітин. Це узгоджується з результатами на даніо-реріо й вказує, що механізм може бути еволюційно спільним для хребетних. Водночас автори наголошують, що поки невідомо, чи працює така сама система в дорослих тканинах людини. Саме це стане одним із наступних напрямів досліджень.
