Клетки организма умнее, чем мы думали
Люди принимают решения на основе различной сенсорной информации, которая интегрирована в целостное восприятие мозга. Но как отдельные клетки принимают решения? Гораздо более автономно, чем считалось ранее, уверены исследователи из Цюрихского университета.
Клетки основывают свои решения не только на внешних сигналах, таких как факторы роста, но и на информации, которую они получают изнутри клетки. Это может помочь в лечении рака. О результатах нового исследования, опубликованного в Science, пишет Phys.org.
Люди постоянно принимают решения. Этот процесс включает в себя интеграцию различных контекстуальных сигналов для обеспечения принятия решения в соответствии с обстоятельствами. Человек воспринимает окружающую среду с помощью слуха и зрения. Затем мозг интегрирует информацию в целостную картину. Это называется мультисенсорным или мультимодальным восприятием.
Отдельные клетки ничем не отличаются от людей в этом отношении. Они постоянно принимают важные решения, например, делиться или нет. Ученые распространили концепцию контекстуального мультимодального восприятия на отдельные клетки. Выяснилось, что клетки принимают решения гораздо более автономно, чем считалось ранее. "Принятие решений отдельными клетками происходит с помощью мультимодального восприятия, позволяя клеткам интегрировать внешние сигналы, такие как факторы роста, с информацией изнутри клетки, такой как количество клеточных органелл", - объясняет Лукас Пелкманс, профессор кафедры молекулярных наук.
В определенных ситуациях такие внутренние сигналы могут отменить внешние стимулы. Так происходит в опухолях, где фактическое состояние конкретных клеток делает их устойчивыми к лечению. "Такая устойчивость к лекарствам является серьезной проблемой в борьбе с раком. Решение может быть получено с учетом контекстных сигналов, которые испытывают отдельные клетки, и в конечном итоге, их изменения", - говорит профессор.
Исследователи измеряли активность нескольких сигнальных узлов - внешних датчиков клеток, а также состояние внутри клетки - местную среду и количество клеточных органелл.
Оказалось, что изменчивость активности отдельных датчиков между клетками тесно связана с изменением внутренних сигналов. Например, обилие митохондрий коренным образом влияет на то, как внешний стимул воспринимается одной клеткой. Кроме того, каждый датчик интегрирует различные сигналы изнутри ячейки. Когда клетка решала размножаться или нет при стимуле роста, это зависело от сигналов внутреннего состояния клетки.
"Для любого конкретного решения клетки все внешние сигналы и внутренние сигналы должны рассматриваться согласованно. Таким образом, одиночные клетки способны принимать адекватные контекстно-зависимые решения и поэтому явно умнее, чем считалось ранее", - объяснил один из авторов работы.
Американские ученые запускают в космос стволовые клетки. Они ищут способы получить больше стволовых клеток в космических условиях, чтобы создать новые лекарства.
Исследователи впервые создали мышей без половых клеток.
Нервные клетки восстанавливаются интервальным голоданием.
