Překvapivý objev: Buňky vnímají okolí 10x dál, než se čekalo – klíč k zastavení šíření rakoviny?

Buňky dokážou spolupracovat a vnímat své okolí mnohem dál, než se dosud předpokládalo. Tato nově objevená schopnost by mohla vědcům pomoci zablokovat cestu rakoviny dříve, než se rozšíří. Inženýři z Washington University v St.

Buňky dokážou spolupracovat a vnímat své okolí mnohem dál, než se dosud předpokládalo. Tato nově objevená schopnost by mohla vědcům pomoci zablokovat cestu rakoviny dříve, než se rozšíří. Inženýři z Washington University v St. Louis zveřejnili svá zjištění v prestižním časopise PNAS. Jejich práce vrhá světlo na to, jak buňky detekují své prostředí a reagují na něj i za povrchem, ke kterému jsou připojeny. Pochopení tohoto procesu by mohlo přinést nové poznatky o pohybu rakovinných buněk v těle a odhalit způsoby, jak jejich šíření zpomalit nebo mu zabránit.

Pohádka o princezně na hrášku vypráví o mladé královské osobě tak citlivé, že dokázala detekovat malý hrášek ukrytý pod mnoha matracemi. V biologii se děje něco podobného, když buňka vnímá podmínky daleko za tím, čeho se přímo dotýká. Až donedávna byla tato pozoruhodná schopnost spojována převážně s neobvyklými buňkami, jako jsou rakovinné buňky. Nový výzkum však ukazuje, že i obyčejné buňky mohou dosáhnout podobného výkonu, když spolupracují.

Profesor Amit Pathak z McKelvey School of Engineering, který se zabývá interakcí buněk s fyzikálními vlastnostmi jejich okolí, vysvětluje, že „hloubkové mechanické vnímání“ popisuje proces, který buňkám umožňuje detekovat prvky za povrchem, ke kterému jsou připojeny. V dřívějších studiích Pathak a jeho kolegové zjistili, že abnormální buňky s „vysokou předozadní polaritou“ (což naznačuje migrující buňky) mají obzvláště silnou schopnost vnímat své prostředí. Tyto buňky dokážou detekovat fyzikální podněty až 10 mikronů za oblastí, kde jsou připojeny.

Tato schopnost vnímání se částečně opírá o to, jak buňka táhne a přetváří okolní kolagenová vlákna. Deformací těchto vláken buňka rozšiřuje svůj dosah do extracelulární matrice (ECM) a může „cítit“, co se nachází v další vrstvě. Touto další vrstvou může být něco tuhého, jako je nádor, měkčí tkáň nebo dokonce blízká kost. Detekcí tuhosti ECM může jednotlivá abnormální buňka určit směr, kterým by se měla pohybovat. Nový objev ukazuje, že shluky normálních epiteliálních buněk dokážou spojit síly a detekovat vrstvy vzdálené až 100 mikronů. Pochopení, jak toto vnímání funguje, by mohlo odhalit nové cíle pro zastavení šíření rakoviny.