Исследователи из Университета Иллинойса в Чикагском медицинском колледже обнаружили, как клетки тела сглаживаются, когда они прикрепляются к внутренним поверхностям тела, что является первым шагом в широком спектре важных процессов, включая образование сгустка, иммунную защиту, заживление ран и распространение раковых клеток.
Их исследование опубликовано в номере журнала Science от 15 января.
Сяопин Ду, профессор фармакологии UIC, и его коллеги пытались лучше понять, как тромбоциты в крови образуют сгустки. Сгустки, образующиеся в кровеносных сосудах, могут привести к сердечному приступу и инсульту.
Для образования сгустков тромбоциты расплющиваются, закрывая рану и связываясь друг с другом, этот процесс называется "распространение." Ду говорит, что распространение – это первый шаг в ряде клеточных процессов.
Чтобы клетки могли двигаться, они должны прилипать и распространяться на внеклеточный матрикс, основу волокон, поддерживающую клетки. Только тогда клетка может ползать – будь то иммунная клетка, движущаяся к ране, или раковая клетка, вторгающаяся в соседнюю ткань.
Адгезия к внеклеточному матриксу опосредуется клеточными рецепторами, называемыми интегринами. Команда Ду "нашел механизм передачи сигнала на распространение" по интегринам, сказал он.
Молекула интегрина охватывает клеточную мембрану, причем часть интегрина находится внутри клетки, а другая часть – снаружи.
Когда внешняя часть молекулы интегрина связывается с матрицей, сигнал отправляется внутрь клетки через G-белок, тип белка, участвующего в передаче сигналов в клетке, но о котором ранее не было известно, что он взаимодействует с интегринами.
Ду и его коллеги обнаружили, что G-белок G-альфа-13 связывается с внутренней стороной молекулы интегрина, когда внешняя часть связывается с матрицей. Затем G-альфа-13 ингибирует молекулу под названием RhoA, которая обычно позволяет клетке сохранять сферическую форму. Когда RhoA ингибируется G-альфа-13, клетка может расплющиваться и распространяться по матрице.
Поскольку факторы, участвующие в этом первом этапе распространения, являются общими практически для всех клеток, Ду считает, что этот механизм, вероятно, универсален.
"Понимание этих фундаментальных процессов может позволить нам разработать лекарства для лечения тромбоза, инсульта и сердечного приступа," он сказал, и может привести к лекарствам, которые могут остановить миграцию раковых клеток.