Поддержание клеток в хорошей форме: эксперимент на борту Международной космической станции изучал, как клетки меняют форму в условиях микрогравитации и как эти изменения влияют на их функции.

Эксперимент на борту Международной космической станции изучал, как клетки меняют форму в условиях микрогравитации и как эти изменения влияют на их функции. Клетки имеют цитоскелет, матрицу белков, которые служат жесткой структурой для клетки во многом так же, как наши кости служат скелетом для нашего тела.Исследование формы и экспрессии клеток, или Cytospace, изучало, как физические силы — включая напряжение сдвига, жесткость, поверхностное натяжение и гравитацию — изменяют отношения между этими белками, вмешиваясь в архитектуру клетки и изменяя геометрическую форму или форму сотовый. Эти изменения формы клетки, в свою очередь, влияют на определенные сигнальные пути в клетке и изменяют ее паттерны экспрессии генов.

«Эти модификации цитоскелета усиливают изменение формы клеток и приводят к значительным изменениям в их функциях и поведении», — объясняет главный исследователь Марко Вукич, доктор философии, из Kayser Italia в Италии. В частности, известно, что напряжение сдвига вызывает ряд изменений, которые могут привести к гибели клеток и влияют на деление и проницаемость клеток в дополнение к экспрессии генов.

В условиях микрогравитации эта серия событий — изменение структуры цитоскелета, ведущее к изменению формы клетки, а затем к биохимическим и генетическим изменениям в клетке — в конечном итоге приводит к нарушению биологической функции и даже может привести к болезни.Исследователи подозревают, что микрогравитация может вызвать эти изменения в структуре цитоскелета и последующие изменения экспрессии генов.

Если исследование подтвердит эту корреляцию, возможно, удастся устранить некоторые негативные эффекты микрогравитации, стабилизируя цитоскелет клетки. Например, могут быть лекарства, которые можно использовать для противодействия повреждению клеток, вызванному воздействием микрогравитации.Клеточный цитоскелет также участвует в нескольких человеческих заболеваниях здесь, на Земле, включая заболевания соединительной ткани, рак и остеопороз.

«Известно, что несколько человеческих заболеваний имеют более или менее драматическое поражение цитоскелета», — говорит соисследователь Алессандро Паломбо, доктор философии, кафедра молекулярной и клинической медицины Римского университета Ла Сапиенца. «Считается, что изменения цитоскелета играют ключевую роль в организации перекрестного взаимодействия между клетками и их микросредой. Нарушение этого перекрестного разговора может способствовать как возникновению рака, так и его прогрессированию».Лучшее понимание взаимосвязи между формой клеток и экспрессией генов может способствовать развитию лекарств для лечения этих заболеваний.Для исследования клетки рака груди культивировали при нормальной гравитации на земле, в условиях симулированной микрогравитации на земле и в условиях истинной микрогравитации на борту космической станции.

Культуры клеток, отправленные в космос, были возвращены на Землю для анализа.Вскоре астронавты и те из нас, кто здесь, на Земле, возможно, будут больше задумываться о поддержании формы наших клеток, наряду с нашим телом.


Портал обо всем