В тканях организма нашли новую геометрическую структуру

Ученые из Испании и США обнаружили ранее неизвестную геометрическую структуру, изучая особенности упаковки клеток эпителиальной ткани эмбрионов. Новую фигуру назвали скутоидом (scutoid). Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Эпителий выстилает поверхность органов и внутренние полости тела, его клетки плотно прилегают друг к другу — межклеточного вещества между ними очень мало. Это качество принципиально важно для развития эмбриона: плотная ткань может легко изгибаться без повреждений по мере развития и роста органов. Авторы более ранних исследований считали, что клетки эпителия имеют форму призмы, «бутылки» или усеченной пирамиды.

Авторы новой работы смоделировали наиболее эффективные способы плотной упаковки клеток. Для этого использовали диаграмму Вороного — метод разбиения плоскости, при котором одна и та же точка будет ближайшей для всех точек, входящих в определенную ячейку. При моделировании ячейки диаграммы играли роль апикальной («наружной») поверхности клеток эпителия. Затем «семена» диаграммы — точки, вокруг которых строятся ячейки, — спроецировали на изнанку эпителия: эта часть клеток прилегает к базальной мембране, отделяющей эпителий от соединительной ткани.

Модель показала, что в плотной ткани должны присутствовать не только «призмы» и «бутылки», но и клетки более сложной формы. У одного из оснований такой фигуры насчитывалось шесть граней, у другого — пять, так как на боковой поверхности располагалась дополнительная треугольная грань. Фигура получила название «скутоид» в честь щитка насекомых (лат. scutellum), треугольной хитиновой пластины, хорошо заметной на спинке жуков и клопов.

Исследователи выяснили, что скутоиды действительно присутствуют в слюнных железах дрозофил и тканях зародышей рыб данио-рерио. Ученые считают, что эти структуры можно найти и в эпителии человека. Дальнейшее изучение скутоидов позволит усовершенствовать методы выращивания искусственных органов для пересадки.

Ранее исследователи из Нидерландов получили из стволовых клеток эмбрионы без яйцеклетки и сперматозоидов.