Клетки кожи могут "кричать": новое открытие ученых

Ранее клетки эпителия считались "немыми".

Эпителиальные клетки, которые формируют нашу кожу и органы, могут сигнализировать об угрозе. К удивлению ученых, они передают эту информацию не через мгновенные нейронные импульсы, а путем медленных "криков".

Об этом сообщил Science Alert.

Ваш организм постоянно обменивается сигналами, обеспечивая быструю реакцию на внешние раздражители. Исследователи выяснили, что эпителиальные клетки тоже обладают способностью предупреждать об опасности.

"Клетки эпителия делают то, что никто никогда не думал искать. Получив ранение, они "кричат" своим соседям, медленно, настойчиво и на удивительные расстояния. Это похоже на нервный импульс, но в 1000 раз медленнее", — заявил ученый Стив Граник.

Ученые создавали систему для изучения клеточной коммуникации в эпителии. Она включала микросхему, подключенную к массиву из примерно 60 электродов. Поверх чипа находился слой лабораторно выращенных человеческих кератиноцитов — основных клеток эпителия, формирующих эпидермис, наружный слой кожи. Используя лазер, ученые имитировали укол в этот слой и с помощью электродов регистрировали изменения электрических сигналов, возникших в ответ.

"Мы отслеживали, как клетки координировали свою реакцию. Это как замедленный, взволнованный разговор", — добавил биомедицинский инженер Сун-Мин Ю.

Ученые обнаружили, что полученные сигналы распространяются со скоростью около 10 мм/с на большие расстояния — до сотен микрометров от места повреждения. Это напоминает электрическую кальциевую сигнализацию, которая возникает в растениях во время атаки гусениц.

По наблюдениям исследователей, эта коммуникация зависит от ионных каналов — крошечных пор в клеточных мембранах, транспортирующих заряженные ионы кальция. Особенностью является то, что эпителиальные клетки реагируют на механические раздражители, такие как давление или растяжение, тогда как нейроны — на изменение напряжения или химического состава.

Сигналы эпителия длятся значительно дольше, чем в нейронах, — некоторые фиксировались до пяти часов. В то же время они проходят в циклических фазах, похожих на нейронную связь.

Ученые планируют дальнейшие исследования, чтобы лучше понять этот механизм. Открытие может проложить путь к созданию биомедицинских устройств — электронных повязок и датчиков, которые помогут ускорять заживление ран.