• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.01.2023
Александра Медведева
1 316

Ученые выяснили, как эмбриональные клетки обмениваются механическими сигналами

4.2

Американские исследователи описали, как клетки растущего эмбриона обмениваются друг с другом механическими сигналами, чтобы согласованно начать формирование тканей. Для этого они формируют пенообразное состояние, постоянно притягивая и отталкивая друг друга. Результаты исследования позволят улучшить методы тканевой инженерии.

Эмбрион данио-рерио
Эмбрион данио-рерио/ © UC Santa Barbara / Автор: Ольга Кузьмина

В процессе эмбриогенеза решение о формировании тканей не исходит от отдельных клеток. Это — коллективная задача, требующая от клеток постоянного общения друг с другом. Существуют различные способы коммуникации. На данный момент хорошо известно, как клетки общаются друг с другом при помощи биохимических сигналов, однако об использовании ими осязания до сих пор известно крайне мало.

Теперь ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) описали в статье, опубликованной в журнале Nature Materials, как клетки эмбриона взаимодействуют со своим окружением, и какие механические параметры они при этом воспринимают. Именно это коллективное механическое восприятие помогает клеткам совместно принимать важные решения о движении, делении и даже превращении в специализированные клетки различных тканей.

Ранее осязание эмбриональных клеткок исследовалось на синтетических субстратах, которые не позволяли полностью воссоздать сложную трехмерную среду внутри растущего эмбриона. Ученые смогли преодолеть это ограничение. Сперва они исследовали, как клетки механически проверяют свое микроокружение в процессе построения оси тела. Оказалось, что для этого они закрепляются на различных выступах и пробуют отталкивать или тянуть на себя окружающую их среду.

Авторы смогли количественно оценить, насколько быстро и сильно клетки это делают. Для этого ученые использовали каплю ферромагнитного масла, которую они поместили между эмбриональными клетками и подвергли воздействию магнитного поля. Это позволило имитировать крошечные механические силы и измерить механическую реакцию окружения клеток.

Решающее значение в этом процессе имело коллективное физическое состояние клеток, которое ученые назвали «активная пена». По консистенции оно было похоже на мыльную или пивную пену, в которой клетки слипались вместе и тянули друг друга к себе. Именно так они обменивались информацией о коллективном состояние «активной пены», проверяли, насколько она жесткая и насколько ограничена.

Когда приходило время дифференцироваться, то есть превращаться в специализированные клетки тканей, «активная пена» исчезала. Результаты исследования крайне важны для тканевой инженерии. Дело в том, что материалы, имитирующие пенообразные характеристики эмбриональной ткани (в отличие от широко используемых синтетических полимерных или гелевых каркасов), могут позволить создать более прочные и сложные синтетические ткани, органы и имплантаты с нужной геометрией и механическими характеристиками.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

Вчера, 11:27
Александр Березин

Глава подразделения NASA по системам исследования Луны объяснила ранее неизвестное публике условие для высадки людей на спутнике Земли в сентябре 2026 года. Скептики оценили это заявление как стремление Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США переложить ответственность за срыв сроков лунной высадки на кого-то еще.

10 часов назад
Александр Березин

Нынешняя версия крупнейшего носителя SpaceX вдвое мощнее «Сатурна-5», самой мощной ракеты прошлого. Однако документ Федерального управления гражданской авиации США показал, что Илон Маск планирует серьезно нарастить разрыв. Попутно у его ракеты значительно увеличится количество двигателей в обеих ступенях, в итоге она станет выше высочайшей пирамиды на земле.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

8 июня
Михаил Орлов

Переселение позвоночных из воды в наземно-воздушную среду жизни стало поворотным моментом в истории биосферы. Однако этот эволюционный скачок имел и серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. В новой статье биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: