Инженеры Массачусетского технологического института обнаружили, что эпителиальные клетки во время движения способны синхронизироваться и пульсировать группами. Такие клетки формируют наружные слои кожи, поверхности органов и кровеносных сосудов, а также участвуют в заживлении повреждений. Исследователи изучили это явление у здоровых клеток, клеток доброкачественных опухолей и злокачественных новообразований.
Наблюдения показали, что злокачественные эпителиальные клетки сохраняют общий ритм примерно в 2 раза дольше, чем более здоровые клетки. Ученые считают, что подобная согласованность может стать ранним признаком вероятного распространения опухоли, при этом причины такой синхронизации пока не установлены. Результаты работы опубликованы в журнале Newton.
Для эксперимента специалисты выращивали живые эпителиальные клетки в лаборатории и помечали их ядра флуоресцентным красителем. Затем клетки снимали на конфокальный микроскоп каждые несколько минут в течение 30 часов. На полученных изображениях было видно, как клетки периодически сближаются, расходятся и вновь собираются, образуя волны.
Один такой цикл занимал около часа, а у здоровых клеток этот ритм сохранялся медленно и равномерно на протяжении всего наблюдения. Аналогичные участки синхронного движения выявили и в нескольких линиях эпителиальных клеток рака молочной железы человека. Наиболее выраженной и продолжительной синхронизация оказалась у клеток с высокой злокачественностью.
Также исследователи установили связь между плотностью клеток и их согласованным движением. По мере роста и деления клеток число одновременно пульсирующих клеток увеличивалось, однако после достижения определенной плотности активность начинала снижаться. Авторы допускают, что наблюдение за изменением синхронизации клеток может помочь при оценке действия препаратов против астмы и онкологических заболеваний.
