Удаление погибших клеток: новая грань работы белка E-кадгерина
Под руководством Верены Рупрехт исследователи обнаружили, что E-кадгерин выполняет не только функцию скрепления клеток между собой, но и активно участвует в выведении мёртвых клеток из эпителиальных тканей эмбрионов рыб-зебр и мышей. Эта особенность помогает сохранять структурную целостность эпителия во время естественного процесса очистки, и, по всей видимости, является общей для позвоночных.
E-кадгерин — ключевой белок, обеспечивающий крепкое сцепление между эпителиальными клетками, а также способствующий удалению погибших клеток из тканей. Опыт проводился на живых эмбрионах рыб-зебр (данио) и мышей. В месте контакта тканей с мёртвой клеткой формируется комплекс E-кадгерина, который способствует захвату и поглощению клеточного материала. Этот белок входит в состав молекулярной системы, ответственой за соединение соседних клеток и поддержание прочности таких тканей, как кожа, кишечник и дыхательные пути.
Как эпителиальные клетки поглощают мёртвые клетки
Эпителиальные клетки способны поглощать липидные капли даже без участия белков, если на них присутствует специфический сигнал, характерный для поверхности погибших клеток. Нижняя часть клетки растягивается и обволакивает мёртвую клетку, в то время как верхняя поверхность остаётся почти неизменной, обеспечивая сохранение эпителиального слоя целым. Один из белков комплекса E-кадгерина связывает молекулярный аппарат с цитоскелетом клетки, передавая необходимое усилие. Если этот белок или его участок, отвечающий за крепление к цитоскелету, отсутствует, клетки теряют способность поглощать мёртвый материал.
Другой компонент комплекса выступает в роли регулятора сокращения клетки; его удаление приводит к чрезмерному уплотнению клеток и затрудняет удаление погибших элементов. Блокировка E-кадгерина в ранних стадиях развития мышей вызывает накопление невыведенных мёртвых клеток, что может усиливать воспалительные процессы. Распределение E-кадгерина зафиксировано в эпителиальных тканях различных органов — сетчатке глаза, толстом кишечнике, дыхательных путях и молочной железе. Однако пока неизвестно, сохраняется ли этот механизм у взрослых особей рыб-зебр, мышей и человека.
«Нас заинтересовало, что эпителиальные клетки способны перенастроить молекулярный клей, который обычно удерживает их вместе, чтобы использовать его для поглощения погибших клеток.» Верена Рупрехт
Это открытие расширяет представления о функциях E-кадгерина, ранее считавшегося главным образом молекулой клеточной адгезии. Обнаруженная роль в удалении мёртвых клеток открывает перспективы для создания новых методов лечения воспалительных заболеваний. Для русскоязычных исследователей и врачей это может стать важным шагом к разработке инновационных подходов в регенеративной медицине и онкологии, где контроль за очисткой тканей от погибших клеток имеет критическое значение для поддержания здоровья органов.
Важность белка E-кадгерина в поддержании здоровья эпителиальных тканей подчеркивает его уникальные функции, схожие с теми, что были обнаружены в недавнем исследовании о молекуле, способной замедлить дегенерацию сетчатки. Эта молекула может стать ключом к сохранению зрения, что открывает новые горизонты в медицине. Узнайте больше о ее возможностях в нашем материале по ссылке.