Medinfo.ru
  


 
 
Новости » Новости медицины

Геометрическая форма ткани определяет направление роста клеток в развивающемся органе.

Существенная роль геометрической формы, образованной клетками, в росте и развитии органа была недавно продемонстрирована в эксперименте группой ученых из Беркли.
31.10.2006г. |

Многие органы, как, например, легкие, печень, молочные и слюнные железы, имеют древовидную структуру. Ткань этих органов в процессе роста многократно ветвится, образуя сложную сеть протоков и каналов. Оказывается, что именно геометрическая форма ткани определяет места разветвлений и подсказывает клеткам направление роста.

Существенная роль геометрической формы, образованной клетками, в росте и развитии органа была недавно продемонстрирована в эксперименте группой ученых из Беркли. Они создали искусственную модель молочной железы мыши, пересадив клетки эпителия молочной железы на коллагеновую подложку специальной формы таким образом, чтобы клетки образовывали трубку, подобно тому, как они образуют зачаток железы у новорожденной мыши.

По мере роста железы in vivo эта трубка разветвляется и превращается в хорошо развитую систему каналов в железе уже взрослой особи. Известно, что на процесс морфогенеза ? образования и развития органа ? влияют несколько химических факторов, которые подсказывают клеткам, когда делиться и куда передвигаться. Все эти вещества можно разделить на две группы: те, которые стимулируют рост и деление клеток (они называются факторами роста), и те, которые задерживают деление (они называются ингибиторами). Соотношение концентраций факторов роста и ингибиторов вблизи каждой клетки определяет ее активность и, следовательно, места будущего разветвления ткани. Но как именно осуществляется такое ?химическое? руководство морфогенезом все еще остается неизвестным. Почему, например, при росте молочной железы одной группе клеток эпителия дается сигнал к разветвлению, в то время как соседние с ними группы клеток не образуют отростков?

Авторами была выдвинута гипотеза, что пространственное расположение клеток по отношению к другим клеткам является основной причиной различия в получаемых ими инструкциях. Исследуя модель зачатка железы in vitro, они показали, что места разветвления определяются геометрической формой трубки, изначально сформированной клетками. Для инициации ветвления к клеткам добавлялся фактор роста. Прямые трубки разветвлялись только на концах. Трубки, изогнутые полумесяцем, имели основные места ветвления на концах и на внешней стороне изгиба. Трубки, имеющие форму латинской буквы Y или древовидную форму, также ветвились в основном на концах. Почему же рост и разветвление ткани происходит только в определенных точках, зависящих от геометрической формы?

Чтобы ответить на этот вопрос, авторы статьи рассчитали концентрацию белка TGF-beta вокруг трубок. Этот белок является ингибитором роста ткани, и его постоянно в неизменном количестве секретируют сами эпителиальные клетки. Оказалось, что в местах наиболее активного ветвления концентрация этого белка минимальна, и что такое распределение белка происходит именно в следствие геометрической формы трубки (рис. 1 D,E,F).

Таким образом, клетки стремятся расти в ту сторону, где больше всего свободного пространства, и как можно дальше от уже существующего участка ткани.

Дополнительные эксперименты подтвердили гипотезу ученых. Например, если поместить конец одной трубки вблизи другой трубки, то ветвления на конце первой не произойдет. И наоборот, если полностью блокировать синтез TGF-beta в клетках, то ветвление трубки начнется со всех сторон.

Экспериментальный подход, предложенный в этом исследовании, поможет в дальнейшем более подробно понять, как клетки реагируют на свое окружение, и почему происходит сбой в этом механизме при образовании раковой опухоли. Раковые клетки ?не понимают? сигналов извне, которые приказывают им перестать делиться. Восстановление этой способности могло бы быть одним из способов замедлить или полностью остановить рост опухолей. Сообщает medtrust.ru.







Тематические новости


 


Наши партнёры



В интернете


Medline.ru: "Кислород и явления запрограммированной смерти..."


Курьёзы





Предложение о сотрудничестве

 


Medinfo.ru: свидетельство о регистрации ЭЛ№ ФС77-37722 от 13.10.2009г.
Главный редактор: кандидат медицинских наук Гавриленкова Людмила Павловна
Редакционная коллегия

Адрес редакции: 199406, Санкт-Петербург, ул.Гаванская, д. 49, корп.2

Сайт может содержать материалы, не предназначенные для лиц младше 18 лет.

Связаться с нами

Разработка и поддержка OOO "ИЦ КОМКОН"