Leukozyten verwenden Sie Ihre Kern wie ein Herrscher zu wählen, Weg des geringsten Widerstandes

Wie kann mobile Zelltypen wie Leukozyten oder metastasierendem Krebs-Zellen an Ihrem Ort der Handlung während der immunen überwachung und der Krebs-Verbreitung, jeweils? Die Forschergruppe um Michael Sixt am IST Austria hat nun gezeigt, dass Leukozyten verwenden Sie Ihre Kern wie ein Lineal auf dem Bildschirm Ihre Umgebung für die größten Poren—und finden dadurch den Weg des geringsten Widerstandes.

Bestimmte Zelltypen kontinuierlich Crawlen durch den Körper, der Sie zu Ihrem Ort der Handlung. Zum Beispiel, alle Leukozyten—die weißen Blutzellen des Immunsystems, decken eine kumulative Abstand von mehr als 100.000 km pro Stunde. Auf Ihrer Reise, diese wandernden Zellen finden Ihren Weg durch ein dreidimensionales Labyrinth zu überfüllt mit anderen Zellen und der extrazellulären matrix. Bestimmte Zelltypen—mesenchymale Zellen wie Fibroblasten—vorwärts durch verdauen des Gewebes kommen Sie vor, so verlassen hinter einem tunnel, der wie eine Welle der Verwüstung.

Leukozyten, auf der anderen Seite, zeigen eine amoeboid Bewegung, die es Ihnen erlaubt, sich zu bewegen rund 100 mal schneller. Außerdem machen Sie nicht verdauen oder Umgestaltung Ihrer Umgebung (wenn Sie es Taten, Sie würden durchlöchern den Körper mit mehr als 2 Millionen Kilometer Tunnel pro Tag). Wie diese extrem schnelle Zellen navigieren Sie durch das Dichte Geflecht der interstitiellen Bindegewebsfasern ohne Schädigung anderer Zellen wurde von großem Interesse für zellbiologen.

Professor Michael Sixt und seinem team—darunter der erste Autor Jörg Renkawitz, haben nun ermittelt, wie Leukozyten verwalten wählen den Weg des geringsten Widerstandes bei der Navigation durch komplexe Umgebungen.

Kern Maßnahmen, die Porengröße und hilft Leukozyten auf Hochtouren

Zu verstehen, den Mechanismus hinter dieser selektiven form der Zelle Bewegung, die Forscher baute einen Hindernis-Parcours für Leukozyten im rekonstituierten Gewebe, in dem die Zellen konnten wählen zwischen Verschieden großen Poren, während die folgenden globalen Richtungs-cues, wie chemotaktische Gradienten. Was Sie beobachteten, war, dass, wenn die amoeboid-Zellen hatte die Wahl, Sie verwendet die größere Poren, d.h. der Weg des geringsten Widerstandes.

In weiteren tests fanden die Wissenschaftler, dass die Zellen erleichtern diese aktive gerichtete Bewegung durch das drücken deren Kern sehr deutlich auf der Vorderseite der Zelle, so kann es dienen als eine Art mechanisches Messgerät oder ein Lineal. In anderen Worten, die Zelle bewegt sich vorwärts, es gilt die zytoskeletale Kräfte einfügen Kern in mehrere benachbarte Poren zu Messen Porengrößen. Michael Sixt sagt, „Die üblichen Organellen zu lenken, eine Zelle ist, die actin-reiche führende vor, welches sich mit der Umgebung. Unerwartet, fanden wir, dass dies nicht so ist, was bestimmt den Pfad der Leukozyten. Es ist vielmehr der Kern, der Führer der Zelle durch die größeren Poren. Das macht Sinn, denn der Kern ist die sperrige Teil der Zelle und auch empfindlich zu Schaden.“

Mikrotubuli stellen Sie sicher, dass die Zellen nicht fragmentiert werden, wenn Sie durch die Poren

Wenn die Zellen erfolgreich schieben Ihre Kern durch eine pore, Sie haben zum zurückziehen der Zellkern-freien überstände, die noch eingefügt, in der anderen die Poren, um zu vermeiden verheddern oder sogar fragmentiert. Zu sagen, die Vorsprünge zurückziehen, die Mikrotubuli verschwinden von diesen Vorsprüngen, sobald das Mikrotubuli-organisierende Zentrum (was immer folgt der Kern) geht durch eine pore.

Dieses verschwinden von den Mikrotubuli löst actomyosin-Kontraktion, und die Zelle schließlich fährt die verbleibenden Vorsprünge. Wenn der Forscher aktiv zerstört die Mikrotubuli der Zellen verstrickt, weil die überzähligen Vorsprünge hatte, nicht zurückgezogen, bewegte sich immer vorwärts durch andere Poren und wanderten in viele Richtungen. Letztlich ist die Zelle Lagen in Stücke zerbrochen und gestorben ist.

„Unsere Erkenntnisse basieren auf der Analyse von Leukozyten. Noch, die meisten wahrscheinlich, die Mechanismen sind die gleichen für alle anderen amoeboid involvierten Zelltypen in der Entwicklungs -, der Immunität oder Prozesse der regeneration. Auch der Mechanismus, der helfen könnte zu erklären, wie Krebszellen von einem Teil des Körpers zu einem anderen, um Metastasen zu bilden und, am wichtigsten, wie zu verhindern, dass diese, so zu tun,“ Michael Sixt schließt.