Симфония движения: Как клетки кожи создают гармонию в развивающемся эмбрионе

Ученые из Геттингенского института динамики биологических сетей (CIDBN) раскрыли удивительный механизм, лежащий в основе формирования кожи в зародыше. Они обнаружили, что клетки эпидермиса не просто пассивно перемещаются, а активно взаимодействуют и синхронизируют свои движения, словно оркестр. Этот сложный процесс, названный ими «симфонией движения», напоминает работу слуховой системы и играет ключевую роль в формировании тканей. Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, показало, что клетки реагируют на микродвижения соседних клеток, что позволяет им двигаться более согласованно и обеспечивать более плотное «натяжение» ткани.

Использование передовых инструментов из нейробиологии, генетики, физики и изучения слуха позволило ученым проанализировать в сто раз больше пар клеток, чем в предыдущих исследованиях. Это дало возможность впервые зафиксировать столь тонкие и хрупкие взаимодействия.

Предполагается, что за этим взаимодействием отвечают белки, аналогичные тем, что усиливают звук в человеческом ухе. Эти белки преобразуют колебания в нервные сигналы, реагируя на движения в масштабе атомов. Ученые полагают, что подобные белки могли появиться у общих одноклеточных предков с грибами, но их разнообразные функции раскрылись только у животных.

Несмотря на то, что механизмы активации этих «сенсоров» в эмбрионе пока не полностью понятны, исследование открывает захватывающие перспективы для медицины и бионики. Понимание того, как клетки координируют свои движения, может привести к новым подходам в выращивании тканей, коррекции врожденных пороков и даже созданию чувствительных мягких роботов, способных к сложным манипуляциям.