«Подушка безпеки» допомагає клітинам впоратися з механічним стресом

Щоб пом'якшити механічні сили, клітини морщать зовнішню мембрану.


Нашим клітинам доводиться мати справу не тільки з біохімічними стресами (наприклад, коли накопичуються окислювальні радикали, або, навпаки, коли мало кисню), але і зі звичайними механічними - коли клітині доводиться стискатися або розтягуватися. Завдання у клітини просте - не допустити пошкоджень, не порвати мембрану, не зруйнуватися під дією механічних сил. Як легко зрозуміти, ця проблема актуальна в першу чергу для м'язових клітин, але також і для ембріональних, взагалі для всіх, хто активно рухається (наприклад, для імунних клітин, які рищуть по тканинах в пошуках патогенів), і для запасаючих - наприклад, жировим клітинам, що накопичують ліпіди, дуже важливо мати певний запас міцності.


Очевидно, якщо наші клітини не руйнуються від механічного стресу, у них є пристосування, щоб з ним справлятися. У статті в Nature Communications дослідники з іспанського Національного серцево-судинного центру описують, як клітинна мембрана в разі потреби набуває особливого рельєфу, що пом'якшує механічні сили: на мембрані з'являються западини і поглиблення, вона в прямому сенсі зморщується і стає схожа на гармошку. Якщо в цьому місці клітку почати розтягувати, якщо на неї тут що-небудь натисне, то зморщена мембрана послужить чимось на зразок подушки безпеки.

Але така мембранна подушка, або, точніше, гармошка безпеки повинна з'являтися в потрібний час і в потрібному місці. Тобто у клітини повинні бути датчики, які б відчували механічні сили, і давали б вказівки внутрішньоклітинним білкам перебудуватися так, щоб з'явилася гармошка (не будемо забувати, що мембрана клітин тісно пов'язана з білками цитоскелета і з безліччю інших білків).

Автори роботи виявили, що білок під назвою ABL відчуває механічну напругу в мембрані і модифікує інший білок, FBP17, який безпосередньо керує зморщеністю мембрани. Якщо механічна напруга слабшає, то ABL так змінює FBP17, щоб той перестав згинати мембрану, і клітина стає знову чутливою до механічних сил.

Очевидно, що тут потрібен не абсолютний захист від таких сил, а певний баланс, адже якщо клітина стане повністю нечутливою до механічного впливу, вона перестане розуміти, де вона знаходиться і що їй робити. Наскільки важливий такий баланс, можна показати на прикладі імунних клітин моноцитів і макрофагів, про які ми писали, що вони в прямому сенсі працюють під тиском: механічні сили спонукають їх активніше шукати небезпечних мікробів.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND