Białe krwinki używają "metody" wiosłowania, aby "pływać" po różnych częściach ciała

Różnego typu komórki wykształciły kreatywne sposoby na poruszanie się w swoim środowisku. Na przykład plemniki, bakterie czy niektóre mikroskopijne algi pływają, a napęd do tego uzyskują poruszając wicią czy zmieniając swój kształt. Z kolei niektóre komórki tworzące ciało ssaków pełzają po powierzchni, do której przylegają.

Dotąd uważano, że leukocyty także mogą poruszać się po przyczepieniu się do jakiejś powierzchni. Autorzy nowej pracy opublikowanej w piśmie „Biophysical Journal” twierdzą, że jest inaczej.

„Zdolność żywych komórek do samodzielnego ruchu jest fascynująca i kluczowa dla wielu biologicznych funkcji, ale mechanizmy komórkowej migracji pozostają w dużej mierze niezrozumiane” - zwraca uwagę jeden z badaczy Olivier Theodoly z francuskiego Université d’Aix-Marseille.

„Nasze wyniki rzuciły nowe światło na mechanizmy migracji ameboidalnych komórek. To jeden z najważniejszych tematów badań nad immunologią i rakiem” - podkreśla specjalista.

Jedno z wcześniejszych badań sugerowało już, że pewne ludzkie białe krwinki - neutrofile - potrafią pływać. Jak to robią - nie było wiadomo. Natomiast według innego badania leukocyty myszy można sztucznie sprowokować do pływania. Uważano przy tym, że w przypadku braku wici (a leukocyty takich nie mają), do pływania potrzebna jest zmiana kształtu.

Opisane w nowej pracy eksperymenty oraz komputerowe symulacje wskazują jednak, że białe krwinki mogą płynąć po powierzchni bez przylegania do niej i bez zmieniania swojego kształtu.

„Patrząc na ruch komórki można odnieść wrażenie, że układa ona swoje ciało tak, jak pływak. Choć leukocyty prezentują dynamiczne kształty i może się wydawać, jakby pływały stylem motylkowym, nasza ilościowa analiza sugeruje, że taki ruch byłby nieskuteczny w napędzaniu komórek” - mówi Chaouqi Misbah z Université Grenoble Alpes.

Jak twierdzą badacze, komórki działają inaczej - wiosłują z pomocą białek ulokowanych w swojej zewnętrznej błonie (https://www.eurekalert.org/multimedia/pub/242995.php?from=477178).

Dzięki temu mogą poruszać się zarówno w cieczy, jak i na powierzchni ciała stałego.

Wspomniane błonowe białka przyłączone są z kolei do wewnętrznego szkieletu komórki (cytoszkieletu), który to nadaje im odpowiedni ruch.

Cytoszkielet, według obecnie przyjętych teorii, napędza też np. pełzanie innych komórek.

Zdaniem naukowców w białych krwinkach działa przy tym pomysłowy mechanizm. Błonowe białka przesuwają się do tyłu i w ten sposób napędzają komórkę do przodu. Kiedy białka te dotrą na koniec komórki, są otaczane pęcherzykami z błony i transportowane do przedniej części komórki.

„Ten recykling błony komórkowej jest intensywnie badany przez naukowców zajmujących się zachodzącym w pęcherzykach, wewnątrzkomórkowym transportem. Jednak jego udziału w ruchu komórki praktycznie nikt nie brał pod uwagę” - mówi Olivier Theodoly.

Naukowcy wyjaśniają, że takie komórkowe wiosłowanie pozwala leukocytom na poruszanie się w różnorodnych miejscach w organizmie, np. wewnątrz opuchlizny, zainfekowanego pęcherza, w płynie mózgowo-rdzeniowym czy płynie owodniowym.

W dalszych badaniach autorzy odkrycia zamierzają sprawdzić, jak takie wiosłowanie sprawdza się w różnych środowiskach.

Więcej informacji na stronach:

https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0006349520306044

https://www.eurekalert.org/multimedia/pub/242995.php?from=477178

https://www.eurekalert.org/multimedia/pub/242996.php?from=477178

mat/ zan/