«Клей», удерживающий ваши клетки вместе, имеет неожиданную вторую работу

Учёные обнаружили, что E-кадгерин — белок, известный прежде всего как «клей», соединяющий клетки и ткани, — выполняет неожиданную вторую функцию: помогает эпителиальным клеткам поглощать расположенные рядом мёртвые клетки. Исследование на живых эмбрионах рыб зебрафиш и мышей показало, что клетки могут существенно менять форму нижней поверхности, чтобы охватить клеточный мусор, тогда как верхняя поверхность остаётся стабильной и сохраняет барьер герметичным. Работа опубликована в «Nature Communications».

Речь идёт о комплексе E-кадгерина, который включает сам E-кадгерин и ещё три белка. Этот молекулярный комплекс соединяет эпителиальные клетки кожи, кишечника и дыхательных путей, обеспечивая структурную прочность тканей. Команда под руководством Верены Рупрехт проверила, прикрепляется ли этот комплекс к умирающей клетке так же, как обычно к соседним эпителиальным клеткам. В экспериментах эпителий столь же эффективно удалял мёртвые клетки, лишённые E-кадгерина, а также поглощал жировые капли с сигналом, обычно присутствующим на поверхности умирающих клеток. Визуализация показала, что нижняя поверхность клетки растягивается и изгибается вокруг мёртвой клетки, а верхняя почти не меняется. Один белок комплекса действовал как верёвка, связывая молекулярную сборку с внутренним скелетом клетки и передавая усилие; другой работал как тормоз для сократительного аппарата — его удаление не улучшало очистку, а делало клетку слишком жёсткой.

Открытие может иметь значение для понимания хронического воспаления: мёртвые клетки, которые не удаляются вовремя, могут разрушаться и высвобождать содержимое, способствуя воспалительным реакциям. В ранних эмбрионах мышей блокировка E-кадгерина приводила к тому, что мёртвые клетки оставались неочищенными, что совпадает с результатами на зебрафиш и указывает на общий для позвоночных механизм. Пока неизвестно, работает ли тот же зависимый от E-кадгерина механизм у взрослых зебрафиш или мышей и в тканях человека. Однако E-кадгерин присутствует во многих эпителиальных тканях и его структура у разных видов удивительно сходна, а взрослые эпителиальные ткани уже известны способностью удалять мёртвые клетки в сетчатке, толстой кишке, дыхательных путях и молочной железе. Это делает механизм перспективным кандидатом на более широкую роль в очистке тканей.