Учёные обнаружили у белка E-кадгерина, который помогает клеткам сохранять связь друг с другом, ещё одну функцию. Он участвует в поглощении погибших клеток эпителиальными тканями — плотными слоями, выстилающими кожу, кишечник и дыхательные пути. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Работу возглавила Верена Рупрехт из ICREA. Исследователи наблюдали за эпителиальными тканями живых эмбрионов рыбок данио и мышей и выяснили, что комплекс E-кадгерина собирается в месте контакта ткани с погибшей клеткой. Обычно этот комплекс, включающий E-кадгерин и ещё три белка, соединяет соседние эпителиальные клетки и укрепляет ткань.
Эксперименты показали, что для удаления погибшей клетки не обязательно её собственное соединение с E-кадгерином. Эпителий одинаково эффективно поглощал клетки, лишённые этого белка. Кроме того, клетки захватывали капли жира без белков, если на их поверхности присутствовал сигнал, характерный для погибающих клеток.
«Нас заинтриговало, что эпителиальные клетки используют свой молекулярный механизм сцепления — “клей”, который обычно удерживает их вместе, — для поглощения погибших клеток», — сказала Рупрехт. Живая съёмка показала, что нижняя сторона эпителиальной клетки растягивается и огибает погибшую клетку, тогда как верхняя почти не меняется. Благодаря этому ткань сохраняет защитный барьер, даже когда отдельная клетка меняет форму.
Учёные также установили роль отдельных компонентов комплекса. Один из белков действует как канат: он связывает комплекс с внутренним каркасом клетки и помогает передавать усилие на захватываемый материал. При отсутствии этого белка или участка, соединяющего его с каркасом, клетки переставали поглощать погибшие клетки. Другой компонент работает как тормоз сократительного механизма, однако его удаление не ускоряло очистку: клетки становились слишком жёсткими и теряли способность правильно выполнять задачу.
В эмбрионах мышей блокировка E-кадгерина также приводила к накоплению неубранных погибших клеток, что указывает на общий для позвоночных механизм. Исследование может иметь значение для понимания хронического воспаления, поскольку оставшийся в ткани клеточный мусор способен разрушаться и высвобождать содержимое. При этом пока неизвестно, действует ли такой способ очистки у взрослых рыбок данио, мышей и человека, хотя эпителиальные ткани взрослых организмов удаляют погибшие клетки в сетчатке, кишечнике, дыхательных путях и молочной железе.