Ilgą laiką manyta, kad epitelinės ląstelės – odos ir organų apsauginis sluoksnis – yra „neprotingos“ ir negali perduoti informacijos apie grėsmę. Tačiau naujausi tyrimai atskleidė, kad jos sugeba įspėti apie pavojų ne per greitus nervinius impulsus, bet per lėtą ir nuolatinį signalizavimą, kurį mokslininkai prilygina „šauksmui“.
Kaip epitelinės ląstelės perduoda pavojaus signalus?
Mūsų kūnas nuolat keičiasi signalais, užtikrindamas greitą reakciją į išorinius dirgiklius. Pasirodo, epitelinės ląstelės taip pat gali įspėti kaimynines ląsteles apie pažeidimą.
„Epitelinės ląstelės daro tai, ko niekas anksčiau net nebandė ieškoti. Sužeistos jos „šaukia“ savo kaimynams – lėtai, atkakliai ir netikėtai dideliais atstumais. Tai primena nervinį impulsą, tačiau yra tūkstantį kartų lėtesnis“, – aiškina mokslininkas Steve’as Granickas.
Norėdami išsiaiškinti šio signalo mechanizmą, mokslininkai sukūrė specialią tyrimų sistemą. Ji apėmė mikroschemą su 60 elektrodų, ant kurios buvo užaugintas laboratorinis žmogaus keratinocitų sluoksnis – pagrindinės epitelinės ląstelės, sudarančios epidermį. Naudojant lazerį, mokslininkai imitavo dūrio sužeidimą ir stebėjo, kaip kinta elektros signalai.
Lėtas, bet reikšmingas signalas
Eksperimentai parodė, kad epitelinės ląstelės perduoda signalus itin lėtai – apie 10 mm/s greičiu, tačiau gali veikti didelius atstumus – iki kelių šimtų mikrometrų nuo pažeidimo vietos. Tai primena elektros kalcio signalus, kurie augaluose aktyvuojasi, kai juos puola vikšrai.
Mokslininkai nustatė, kad ši komunikacija vyksta per jonų kanalus – mažytes poras ląstelių membranose, kurios transportuoja įkrautus kalcio jonus. Įdomu tai, kad epitelinės ląstelės reaguoja į mechaninius dirgiklius, tokius kaip slėgis ar tempimas, o neuronai – į įtampos ar cheminės sudėties pokyčius.
Svarbu paminėti, kad epitelinių ląstelių signalai išlieka daug ilgiau nei neuronų – kai kurie jų buvo užfiksuoti net po penkių valandų. Tačiau jų veikimas vyksta ciklais, primenančiais nervinius impulsus.
Galimos medicinos inovacijos
Šis atradimas gali turėti didelę reikšmę medicinos srityje. Pasak mokslininkų, išsamesnis šio mechanizmo supratimas gali padėti kurti naujos kartos biomedicinos įrenginius – elektroninius tvarsčius ir jutiklius, kurie paspartintų žaizdų gijimą.
Tyrėjai planuoja toliau gilinti šį atradimą, kad geriau suprastų epitelinių ląstelių signalizacijos sistemą ir pritaikytų ją praktikoje. Galbūt ateityje ši technologija padės sukurti naujas žaizdų gydymo ir audinių regeneracijos strategijas, kurios pakeistų medicinos pasaulį.
Šaltinis: https://www.sciencealert.com/
Nuotraukos asociatyvinės © Canva
