Американские ученые из Техасского университета в Далласе установили новый механизм самообновления в клетках почечных канальцев. Эти результаты имеют большое значение для области бионаномедицины. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.
В отличие от клеток печени и кожи, которые делятся и восстанавливают орган, клетки проксимальных почечных канальцев являются «спящими». Это значит, что они не делятся. При повреждениях или болезнях почки практически не восстанавливаются, и новые клетки почек могут образовываться из некоторого количества стволовых клеток, которые находятся в органе. Однако в большинстве случаев, если клетки почек погибают, они не восстанавливаются.
Последние 15 лет ученые из Техасского университета в Далласе исследовали потенциальное применение золотых наночастиц в качестве визуализирующего средства в диагностике. Они предполагали, что с их помощью можно будет изучать почечную клубочковую фильтрацию, чтобы заранее диагностировать болезни печени и направленно доставлять противораковые препараты. Также ученые пытались понять, как золотые наночастицы фильтруются почками и выводятся из организма через мочу. Их исследования показали, что золотые наночастицы выходят из почечных клубочков неповрежденными и переходят в проксимальные канальцы, из которых почки состоят на 50%. Причем эпителиальные клетки почечных проксимальных канальцев способны поглощать золотые наночастицы, которые затем выходят из этих клеток и оказываются в моче. В 2021 году ученые перешли от использования оптического микроскопа к электронному для исследования образцов ткани почечных канальцев. Они обнаружили, что золотые наночастицы скапливаются в крупных везикулах — пузырьках — в пространстве между клетками эпителия. При этом иногда в этих везикулах содержатся не только золотые наночастицы, но и органеллы: лизосомы, митохондрии, эндоплазматический ретикулум и так далее. Ученые также наблюдали за тем, как в мембранах эпителиальных клеток образовывались выпячивания, которые затем отрывались в виде везикул.
Ученые считают, что нашли новый механизм самовосстановления клеток. Ранее было известно, что они могут делиться, чтобы восполнить потери, либо «выбрасывать» посторонние вещества из клетки в ходе экзоцитоза. Новый механизм совершенно другой, но тоже позволяет клеткам выживать дольше и нормально функционировать.
Исследователи отметили, что их результаты могут заложить фундамент для других работ. Так, эпителиальные клетки есть и в других тканях, например в стенках артерий, в желудочно-кишечном тракте. Возможно, они тоже способны выполнять такой механизм: ученые заметили, что в проксимальных почечных канальцах этот процесс происходит как в присутствии золотых наночастиц, так и в их отсутствии. Кроме того, более подробное изучение этого процесса может использоваться в области бионаномедицины для лечения болезней и для их ранней диагностики.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
