Наблюдения за клетками, движущимися по небольшим каналам, проливают новый свет на миграцию клеток в трехмерной среде, сообщают исследователи в Biophysical Journal. Результаты их исследования показывают, как раковые клетки могут проникать в ткани и распространяться по телу.

«Наши результаты описывают, как клетки могут мигрировать и деформироваться в ограниченном пространстве, предоставляя потенциально новые способы представить подвижность клеток в тонких кровеносных капиллярах in vivo», — объясняет старший автор исследования Даниэль Ривелин из Страсбургского университета во Франции.

Деформация ядра во время прохождения, время в чч: мм, шкала = 15 мкм

Миграция клеток играет ключевую роль во множестве биологических явлений, от раннего развития до процессов болезни тела. Но подвижность клеток в основном изучалась на плоских поверхностях, а не в трехмерной среде, похожей на кровеносные сосуды и другие структуры, обычно встречающиеся в организме.

Чтобы восполнить этот пробел, Ривелин и его сотрудники изучали движение клеток в микропроцессорных каналах, которые имели либо открытую, либо закрытую конфигурацию (то есть ограниченные тремя или четырьмя стенками соответственно). Кроме того, некоторые каналы были прямыми, тогда как другие имели различные узкие места, имитирующие клеточную блокировку в мелких венах.

Как и ожидалось, фибробласты свободно перемещались по прямым каналам. Но при наличии узких мест ядро иногда препятствовало прохождению клеток, вызывая паузы в движении клеток. В других случаях клетки закреплялись и вытягивались локально, чтобы деформировать ядро и позволить клеткам пройти. Дополнительные результаты показали, что клетки не смогут изменить направление своего движения при входе в достаточно маленький капилляр. Кроме того, выяснилось, что некоторые химические вещества могут вызывать направленное движение.

«Поскольку начальная остановка в капилляре имеет решающее значение для метастазирования опухолевых клеток во вторичные участки отдаленных органов, блокирование, например, мутантным кератином может обеспечить преимущества для выживания, — заключает Ривелин. — В будущих исследованиях эта стратегия может быть использована для выявления сигнальных сетей, которые изменяются в контексте рака».