Клітини шкіри можуть "кричати": нове відкриття вчених

Раніше клітини епітелію вважалися "німими".

Епітеліальні клітини, що формують нашу шкіру та органи, можуть сигналізувати про загрозу. На подив науковців, вони передають цю інформацію не через миттєві нейронні імпульси, а шляхом повільних "криків".

Про це повідомило Science Alert.

Ваш організм постійно обмінюється сигналами, забезпечуючи швидку реакцію на зовнішні подразники. Дослідники з’ясували, що епітеліальні клітини теж мають здатність попереджати про небезпеку.

"Клітини епітелію роблять те, що ніхто ніколи не думав шукати. Отримавши поранення, вони "кричать" своїм сусідам, повільно, наполегливо і на дивовижні відстані. Це схоже на нервовий імпульс, але в 1000 разів повільніше", – заявив вчений Стів Гранік.

Вчені творили систему для вивчення клітинної комунікації в епітелії. Вона включала мікросхему, під’єднану до масиву з приблизно 60 електродів. Поверх чіпа знаходився шар лабораторно вирощених людських кератиноцитів – основних клітин епітелію, що формують епідерміс, зовнішній шар шкіри. Використовуючи лазер, вчені імітували укол у цей шар і за допомогою електродів реєстрували зміни електричних сигналів, що виникли у відповідь.

"Ми відстежували, як клітини координували свою реакцію. Це ніби уповільнена, схвильована розмова", – додав біомедичний інженер Сун-Мін Ю.

Вчені виявили, що отримані сигнали поширюються зі швидкістю близько 10 мм/с на великі відстані – до сотень мікрометрів від місця пошкодження. Це нагадує електричну кальцієву сигналізацію, яка виникає у рослинах під час атаки гусениць.

За спостереженнями дослідників, ця комунікація залежить від іонних каналів – крихітних пор у клітинних мембранах, що транспортують заряджені іони кальцію. Особливістю є те, що епітеліальні клітини реагують на механічні подразники, як-от тиск або розтягнення, тоді як нейрони – на зміну напруги чи хімічного складу.

Сигнали епітелію тривають значно довше, ніж у нейронах, – деякі фіксувалися до п’яти годин. Водночас вони проходять у циклічних фазах, схожих на нейронний зв’язок.

Науковці планують подальші дослідження, щоб краще зрозуміти цей механізм. Відкриття може прокласти шлях до створення біомедичних пристроїв – електронних пов’язок і датчиків, які допоможуть прискорювати загоєння ран.