Ей больно! Ученые впервые «услышали», как кричит кожа
Так клетки передают друг другу информацию о повреждениях
Удивительно, насколько много людям еще предстоит узнать о своем теле. Да, мы знаем, что многие сигналы в организме передаются через биоэлектрические импульсы, которые вызывают соответствующие реакции. Сокращение мышц, сердцебиение, восприятие вкусов и запахов — все это примеры «коммуникации» между собой различных систем.
До сих пор считалось, что кожа не задействована в этих процессах и ее клетки не могут «общаться» подобным образом. Но недавно американские ученые выяснили: клетки эпителия, которыми покрыты кожа и внутренние органы, также способны передавать сигналы тревоги. Но делают они это не так, как нейроны. Вместо быстрой передачи, они используют продолжительный, затяжной сигнал, словно «беззвучный крик». Это открытие стало настоящим сюрпризом!
«Эпителиальные клетки оказались способными на нечто совершенно неожиданное. Поврежденная ткань издает своего рода медленные, протяженные сигналы, передавая их соседним клеткам на значительные расстояния. Эти сигналы похожи на нервные импульсы, но распространяются в тысячу раз медленнее».
Стив Граник
Чтобы изучить уникальную способность клеток, ученые разработали специальную систему: примерно 60 электродов, соединенных одним чипом, покрытым слоем кератиноцитов — основных клеток эпидермиса. Затем они «обожгли» кожу лазером и зафиксировали электроимпульсы, которые распространялись на скорости около 10 мм/секунду, причем на расстояние до сотен микрометров от места травмы. При этом сигналы длились до пяти часов, это намного дольше, чем «общение» нервных импульсов.
Исследование включало использование лазера для повреждения (белые точки) одного слоя клеток кожи, а также использование электродов (черные круги) для обнаружения сигналов
- Источник:
-
Steve Granick
«Такая форма коммуникации напоминает процессы, происходящие в растениях, когда их атакуют насекомые-вредители», — пишут исследователи.
Открытие показало, что эпителиальная коммуникация сильно зависит от работы ионных каналов — мельчайших пор в клеточных мембранах, позволяющих переносить заряженные ионы, главным образом кальций. В отличие от нейронных каналов, эпителиальные реагируют на механическое воздействие, такое, как давление или растяжение.
Ученым еще предстоит разобраться в природе такой реакции, но уже сейчас понятно, что это открытие дает дорогу новым возможностям, в том числе и для технологий, способных ускорить регенерацию тканей после ран и ожогов.