Зачем клетки липнут друг к другу
Все слышали о том, что организм состоит из клеток, но не все задумывались, как они организуются и работают. Все клетки нашего организма на той или иной стадии своего развития растут и живут в адгезивном (прикрепленном) состоянии.
Адгезия, или налипание,— важное свойство наших клеток, которое обеспечивает организму многоклеточное существование. «Прилипая» друг к другу и к внеклеточным структурам, клетки объединяются в одни органы и отделяются от других. В этом им помогает внеклеточный матрикс. Как все это работает, объясняет Елена Петерсен, кандидат медицинских наук, доцент, заведующая лабораторией молекулярно-биологических и нейробиологических проблем и биоскрининга МФТИ.
Много гиалуроновой кислоты не всегда хорошо
Внеклеточный матрикс (ВКМ) — это совокупность структурных белков, образующих фибриллярный (нитевидный) каркас органов и тканей. Внешне ВКМ можно представить себе в виде сетки, повторяющей очертания органа и его структурных элементов. Клетки же, в свою очередь, группируются определенным образом на различных сторонах этой сетки, образуя ткани, а все вместе они образуют органы. В зависимости от типа ткани и органа состав и строение ВКМ изменяется. Так, мы знаем, например, что для кожи доминирующие типы коллагена — это 1 и 3, а для хрящевой ткани — 2. Также ВКМ меняется в зависимости от возраста и состояния организма. Например, по мере развития эмбриона вокруг его клеток формируется первичный матрикс, который больше напоминает не фибриллы, а нежный гидрогель или желе. Состоит он преимущественно из гиалуроновой кислоты.
Такое строение первичного внеклеточного матрикса позволяет клеткам активно перемещаться, выстраивая цепочки, которые двигаются в определенном направлении и образуют новые ткани растущих органов. Взаимодействуя с мезенхимальными стволовыми клетками, жесткий ВКМ может изменить конечную дифференцировку по хондрогенному (хрящевому) или остеогенному (костному) направлению. С возрастом процент гиалуроновой кислоты в составе тканей снижается, клетки экспрессируют (создают) вокруг себя фибриллярные (нитевидные) белки, в основном коллаген и эластин, которые образуют сетчатый внеклеточный матрикс, замещающий собой первичный и обеспечивающий большую прочность тканям и органам.