Ученые выявили пять ключевых правил, помогающих сохранить порядок в организме.
Каждый день в теле человека погибает и восстанавливается огромное количество клеток — и несмотря на это, ткани сохраняют свою стабильность и порядок. Как такое возможно? Исследователи из Института рака имени Хелен Грэм и Университета Делавэра полагают, что они нашли ответ: пять простых правил помогают объяснить, как организм сохраняет структурную целостность тканей, несмотря на постоянное обновление клеток. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Biology of the Cell (BC).
В своей работе ученые применили математические модели вместе с биологическими данными, чтобы смоделировать поведение клеток в тканях, и пришли к выводу, что порядок внутри тканей поддерживается посредством четко организованной «хореографии» деления, движения и гибели клеток.
«Это можно сравнить с биологической версией чертежа», — прокомментировал ведущий автор исследования Брюс Боман. — «Так же, как генетический код регламентирует работу генов, так и «код тканей» управляет формированием и восстановлением структур тканей».
Особое внимание исследователи уделили клеткам кишечника, которые обновляются каждые несколько дней, сохраняя при этом свою неизменную структуру. Они уверены, что эти правила можно распространить на большинство тканей организма — от кожи до мозга — и это может помочь в понимании механизмов регенерации, врожденных аномалий и онкологических процессов.
Данное исследование может стать дополнением к глобальному проекту Human Cell Atlas, цель которого — создать полное описание каждой клетки в организме. Однако если проект фиксирует текущее состояние клеток, то «тканевой код» позволяет разобраться, как клетки остаются организованными с течением времени.
В планах у исследователей проверить предсказания своей модели в лабораториях и выяснить, как нарушения этих правил могут привести к развитию рака.
«Зная правила, можно не только понять, как функционирует система, но и постараться ее исправить», — подчеркивают авторы. Они также предполагают, что результаты их работы могут использоваться для разработки новых подходов к лечению различных заболеваний, включая рак, где важнейшую роль играют процессы клеточной гибели и регенерации.
