Важнейшим компонентом заживления ран у многих животных, включая человека, является миграция близлежащих клеток кожи к центру раны. Эти клетки заполняют рану и помогают предотвратить инфекцию, в то время как новые клетки кожи регенерируют.
Как эти соседние клетки кожи узнают, куда мигрировать? Какие направляющие сигналы они получают от раны?? В новом документе Марка Мессерли и Дэвида Грэма из Центра регенеративной биологии и тканевой инженерии MBL им. Юджина Белла разъясняется роль передачи сигналов кальция в этой важной с медицинской точки зрения коммуникации между клетками кожи.
Мессерли и Грэм провели исследование с использованием клеток кожи рыбок данио, которые мигрируют намного быстрее, чем клетки человека. "Рыба должна быстро лечить," Мессерли говорит. "Они окружены микробами и грибками в воде. Они постоянно теряют чешуйки, что образует рану. Таким образом, сначала необходимо залечить рану в эпидермисе, а затем построить новую шкалу. Клетки кожи рыб (кератиноциты) мигрируют в пять раз быстрее при комнатной температуре, чем клетки млекопитающих при 37 градусах Цельсия. Таким образом, очень легко отследить их миграционные пути и проследить за ними за короткий период времени. "
Исследование принесло свежий взгляд на роль кальциевой передачи сигналов в стимулировании клеточной организации и направленной миграции клеток кожи. "Когда мы начали это исследование, мы изучали передачу сигналов кальция на одноклеточном уровне, и именно так на это смотрели на протяжении десятилетий. Как отдельные клетки видят травмы?" Мессерли говорит.
К их удивлению, к концу исследования они наблюдали кальциевые сигналы не только в отдельных клетках, но и в слоях клеток, окружающих раны. "Похоже, что периферия самой раны формирует ступенчатый кальциевый сигнал, который может направлять миграцию и рост к центру раны. Это то, на что мы сейчас смотрим," Мессерли говорит.
Подход команды заключался в использовании расширенной микроскопии для мониторинга сигналов клеточного кальция и молекулярного анализа для выявления мембранных белков, вызывающих увеличение миграции кальция в клетках. В мигрирующих клетках кожи было обнаружено множество механически активируемых ионных каналов. Было обнаружено, что TRPV1, ионный канал, который также активируется острым перцем, необходим для миграции.