Американские ученые отследили активность эпителиальных клеток с помощью 60 электродов. Оказалось, что при повреждении клетки, покрывающие кожу и внутренние органы, обмениваются медленными, но стабильными электрическими сигналами на большом расстоянии. Это открытие может привести к созданию новых устройств для заживления ран и регенерации тканей. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Организм человека использует электричество для передачи информации. Например, нервные клетки общаются между собой с помощью быстрых электрических импульсов, а сердце сокращается благодаря ритмическим электрическим сигналам. До сих пор ученые считали, что эпителиальные клетки, формирующие защитные оболочки кожи, внутренних органов и полостей тела, не участвуют в таких процессах. Их роль сводилась к барьерной функции — защите тканей и регулированию обмена веществ.
Американские исследователи решили проверить, действительно ли эпителиальные клетки не передают друг другу электрические сигналы. Для этого они разработали специальный чип, покрытый слоем эпителиальных клеток человека, и оснастили его 60 электродами, которые улавливают мельчайшие электрические изменения. С помощью лазера ученые наносили точечные повреждения клеткам. Оказалось, что в ответ на «ранение» клетки начинали посылать слабые электрические импульсы соседям, распространяя сигнал на расстояния, почти в 40 раз превышающие их длину.
«Эпителиальные клетки совершают действия, о которых никто и не думал. При повреждении они "кричат" своим соседям, медленно, настойчиво и на удивительных расстояниях. Это похоже на нервный импульс, но в 1000 раз медленнее», — рассказал Стив Граник, руководитель исследования из Массачусетского университета, США.
Импульсы генерировались за счет движения ионов кальция. В отличие от мгновенной реакции нейронов, передача сигнала между эпителиальными клетками происходила медленно, но стабильно на протяжении пяти часов.
В будущем открытие коммуникации эпителиальных клеток позволит разработать имплантируемые устройства, для заживления ран и регенерации тканей и новые методы лечения травм, основанные на стимуляции электрических сигналов в клетках.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
