Вмираючі клітини забороняють помирати своїм сусідам - завдяки цьому тканини і органи зберігають цілісність.
Що дивного в тому, що органи і тканини не розпадаються на шматки - адже їхні клітини з'єднані між собою і з міжклітинною речовиною спеціальними молекулярними кріпленнями? Але клітини старіють, виходять з ладу і вмирають. Вмираючих клітин може бути не десяток, і не сотня, і навіть не тисяча: наприклад, у кишківнику в день гинуть понад десять мільярдів клітин кишкового епітелію. Звичайно, на зміну їм приходять нові, що народилися від стовбурових клітин. Але уявімо собі ці десять мільярдів - як виходить, що в кишковому епітелії не виникають діри?
Співробітники Інституту Пастера пишуть в Developmental Cell, що тут вся справа в тому, як саме гинуть клітини. Дослідники експериментували з епітеліальними клітинами дрозофіли, і виявили, що у сусідів вмираючої клітини на деякий час активується сигнальний шлях ERK. Будь-який сигнальний шлях являє собою ланцюжок рецепторів і ферментів, які приймають сигнали із зовнішнього середовища і передають тим чи іншим одержувачам всередині клітини.
Сигнальний шлях ERK названий так по центральному ферменту, кіназі ERK - extracellular signal-regulated kinase, або кіназа, регульована позаклітинними сигналами. Кіназами називають ферменти, що прикріплюють залишки фосфорної кислоти до інших білків і тим самим змінюють їх активність. Сигнал ERK-шляху доходить до клітинного ядра, в якому активує гени виживання. Вмираюча клітина змушує сусідів жити - може, вони б і померли слідом за нею, але ввімкнений сигнальний шлях ERK їм цього не дозволяє.
Іншими словами, в епітелії клітини не можуть загинути відразу великою групою, разом з сусідами і сусідами сусідів. Навколо відмерлої клітини завжди будуть ті, хто вижив, і завдяки їм тканина зберігає цілісність. Якщо ж вимкнути сигнальний шлях ERK, то клітини почнуть гинути разом з сусідами - це буде відбуватися не завжди, але досить часто, причому настільки часто, що епітелій дійсно почне розповзатися.
Чи працює такий механізм і в людських тканинах теж? Дослідники з Бернського університету в іншій статті, також опублікованій в Developmental Cell, пишуть, що в людських епітеліальних клітинах відбувається те ж саме: сигнальний шлях ERK не дає їм гинути монолітними купами. Тобто механізм, який впорядковує загибель клітин, що вийшли з ладу, насправді дуже стародавній, коли скоро він працює у таких далеких видів, як муха і людина. З іншого боку, тварини ще на зорі своєї еволюції повинні були задуматися, як підтримувати цілісність власних тканин при постійному відмиранні та оновленні клітин; сигнальний шлях ERK, мабуть, виявився тут виключно вдалим інструментом.