05.12.2016
Редакция Naked Science

Водонепроницаемость кожи объяснила физика XIX века

Международная группа ученых обнаружила, что клетки зернистого слоя эпидермиса имеют форму уплощенного тетракаидекаэдра Кельвина, что защищает организм от утечки жидкостей. Результаты работы опубликованы в журнале eLife.

untitled-1
©Wikipedia

У млекопитающих эпидермис — наружный слой кожи, состоящий из нескольких слоев. Причем кожа постоянно обновляется: ежедневно организм теряет около 500 миллионов клеток эпидермиса, а его полная замена происходит за две-четыре недели. Несмотря на это, утечки внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости) никогда не происходит, и механизм этой защиты неизвестен.

 

Прошлые работы показали, что главную роль в защите эпидермиса от утечки играют два верхних слоя — роговой и зернистый. Первый представляет собой барьер типа «воздух — жидкость», второй — «жидкость — жидкость» и отличается плотными соединениями между клетками. В новой работе ученые из Университета Кэйо и других учреждений изучили механизм обновления клеток кожи.

 

С помощью конфокальной микроскопии они рассмотрели зернистый слой эпидермиса на внутренней части уха у мышей. Оказалось, что клетки этого слоя имеют специфическую форму — уплощенного тетракаидекаэдра Кельвина. Впервые такая фигура была предложена физиком Уильямом Томсоном (лордом Кельвином) в 1887 году как наиболее оптимальная для заполнения пространства.

 

Цикл обновления клетки зернистого слоя. / © Mariko Yokouchi et al., eLife, 2016

 

Тетракаидекаэдр представляет собой объемный 14-сторонний многогранник с шестью прямоугольными и восемью шестиугольными сторонами. В зернистом слое такие многогранники выстраиваются в подобие сот, «склеенных» белком плотных контактов TJ. В ходе обновления старая клетка вытесняется новой, и даже при преждевременном отслоении первой белок препятствует утечке жидкостей.

 

По словам ученых, результаты предстоит проверить на других млекопитающих: несмотря на сходство глубоких слоев эпидермиса, его верхние слои, например у человека, более разнообразны. Ожидается, что понимание механизма обновления клеток кожи поможет в разработке лечения различных заболеваний, в частности экземы и псориаза. Сейчас их лечение и профилактика затруднены.

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
22 октября
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

Вчера, 18:54
Мария Азарова

Ученые получили снимок планеты 2M0437b, которая сформировалась не более пяти миллионов лет назад и до сих пор остается чрезвычайно горячей.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

22 октября
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: