A sejtek „ragasztója” takarításkor is dolgozik

Egy hámsejt képes bekebelezni egy nagyjából sejtméretű elhalt szomszédot úgy, hogy közben a felszíni sejtréteg zártsága megmarad. A kutatók szerint ebben kulcsszerepe van az E-kadherin nevű fehérjének és a hozzá kapcsolódó molekuláknak. Ez azért meglepő, mert az E-kadherint elsősorban sejtek közötti „ragasztóként” ismerik: segít, hogy a szövetek ne essenek szét.

A Nature Communications folyóiratban közölt munka azt mutatja, hogy ez az összekapcsoló rendszer a takarításban is részt vehet. A felismerés egyelőre élő zebradánió- és egérembriókban vizsgált hámszövetekből származik, de segíthet jobban megérteni, mi történik akkor, amikor az elhalt sejtek maradványai nem tűnnek el időben.

Nem elég észrevenni a maradványt, körbe is kell zárni

A hámszövetek összefüggő, szorosan illeszkedő sejtrétegek. Ilyen borítja például a bőrt, a bélrendszer belső felszínét és a légutakat. Feladatuk nem pusztán az, hogy sejtek sorát alkossák: fizikai határt képeznek a külvilág, illetve egy belső üreg és a szervezet többi része között.

Ezért különösen nehéz feladat egy elhalt sejt eltávolítása. A szomszédos sejtnek el kell érnie, körbe kell fognia, majd be kell kebeleznie a maradványt, miközben nem nyithat rést a védőfalon. Verena Ruprecht kutatócsoportja élő képalkotással figyelte meg, hogyan oldják meg ezt a sejtek.

A felvételek alapján ugyanannak a sejtnek a két oldala egészen eltérően viselkedik. Az alsó felszín megnyúlik és meghajlik, hogy körülölelje az elhalt sejtet. A felső oldal eközben alig változtatja a méretét, így továbbra is fenntarthatja a szövet záró funkcióját. A kutatók mérései szerint a felső felszín területe a folyamat előtt, alatt és után is csak kis mértékben módosult, míg az alsó oldalon jelentős alakváltozás történt.

Az E-kadherin nem az elhalt sejthez tapad

A vizsgált molekuláris rendszer központi eleme az E-kadherin, amely három további fehérjével együtt kapcsolja egymáshoz a szomszédos hámsejteket. A kutatók azt látták, hogy ez a gépezet ott is felhalmozódik, ahol egy haldokló sejt érintkezik a szövettel.

Elsőre kézenfekvőnek tűnhetett, hogy az E-kadherin ugyanúgy hozzátapad az elhalt sejthez, mint ahogyan a két élő szomszédos sejtet összeköti. A kísérletek azonban mást jeleztek. A kutatók olyan haldokló sejteket adtak a szövethez, amelyekről eltávolították az E-kadherint, a hámsejtek mégis ugyanolyan hatékonyan távolították el őket.

Ezután fehérjét egyáltalán nem tartalmazó zsírcseppeket használtak. A cseppek felszínére olyan jelzést tettek, amely normálisan a haldokló sejtek felszínén jelenik meg. A hámsejtek ezeket is bekebelezték. Ez arra utal, hogy az E-kadherin-komplex feladata itt nem egyszerűen a „zsákmányhoz” való odatapadás, hanem a sejt saját alakváltozásának és erőkifejtésének megszervezése.

Kell a húzóerő, de a túl nagy feszülés akadály

A rendszer egyik fehérjéje afféle kötélként működött: a sejtek belső vázához kapcsolta a molekuláris együttest, és lehetővé tette az erő továbbítását a bekebelezett anyag felszínén. Ha ez a kapcsolófehérje, vagy a sejtvázhoz rögzítő része hiányzott, a sejtek nem tudták lenyelni az elhalt sejteket.

Akadt egy másik, elsőre ellentmondásos eredmény is. A komplex egyik eleme fékként hatott a sejt összehúzódó működésére. Ennek eltávolítása nem gyorsította a takarítást: a sejt túlságosan merevvé vált, és nem tudta megfelelően elvégezni a feladatot. A hatékony tisztítás tehát nem pusztán nagyobb erőt jelent, hanem jól szabályozott mozgást.

Egérembriókban is hasonló eredmény született

A kutatócsoport korai egérembriókban is megvizsgálta a jelenséget. Az E-kadherin működésének gátlásakor az elhalt sejtek ott maradtak a szövetben, ami összhangban volt a zebradániókban látottakkal. Ez arra utal, hogy a mechanizmus gerincesek között is megőrződhetett.

A következtetésnek ugyanakkor világos határa van: a kutatók még nem tudják, hogy ez az E-kadherin-függő folyamat felnőtt állatok szöveteiben vagy emberi szövetekben is ugyanígy működik-e. Felnőtt szervezetekben a retina, a vastagbél, a légutak és az emlőmirigy hámszövete is képes elhalt sejteket eltávolítani, ezért a kérdés különösen érdekes.

Az elhalt sejtek maradványai idővel széteshetnek, tartalmuk pedig hozzájárulhat a gyulladásos válaszokhoz. Az új eredmény még nem jelent kezelési lehetőséget, de egy szemléletes részletet ad ahhoz, hogyan őrizhet meg egy sejtréteg egyszerre két feladatot: a zártságát és a tisztaságát. A sejtek „ragasztója” ezek szerint nemcsak összetart, hanem a szükséges pillanatban mozgást is szervez.