Странные нейроноподобные сигналы впервые обнаружены в клетках кожи

Мозговая активность имеет безошибочную сигнатуру: перенос нейронов, так как клетки мозга передают информацию друг другу через триггерное высвобождение химических нейротрансмиттеров, которые получают длинные ветвящиеся дендриты соседних клеток.

Ученые обнаружили, что этот микроскопическая связь является своеобразной, но она принадлежит не только нейронам. Исследователи обнаружили ранее незаметный похожий процесс передачи сигналов, происходящий вне нервной системы, наблюдая вспышки нейроноподобной активности в определенных клетках кожи.

Команда из Университета Рокфеллера наблюдала эти взаимодействия между двумя различными типами клеток кожи: меланоцитами, которые производят поглощающий ультрафиолет пигмент меланин; и кератиноциты, которые составляют подавляющее большинство эпидермиса, защищая организм от воздействия окружающей среды, частично через меланин.

«Кератиноциты являются известными регуляторами поведения меланоцитов, и была проделана большая работа, чтобы понять, как кератиноциты влияют на пролиферацию клеток меланоцитов и производство и перенос пигмента по коже», — пишут авторы в своем новом исследовании.

«Тем не менее, межклеточная связь между меланоцитами и кератиноцитами на уровне отдельных клеток плохо изучена».

В экспериментах с двумя типами клеток кожи, а также в исследованиях образцов неповрежденной кожи человека, исследователи приблизили нас к пониманию того, как на самом деле работает этот процесс, и удивительным является то, что он напоминает нейронную коммуникацию.

«Мы видели, что кератиноциты обвиваются вокруг меланоцитов, образуя тесные связи, которые напоминают нам о нейронах», — говорит биофизик Сэнфорд М. Саймон.

В исследовании ученые обнаружили, что химические сигналы от кератиноцитов запускают сигналы, называемые переходными процессами кальция в дендритах меланоцитов.

Этот процесс передачи сигналов кальция, вызванный продукцией двух секреций кератиноцитов — эндотелина и ацетилхолина, — также наблюдался в более мелких дендритных позвоночно-подобных структурах на меланоцитах, которые, по словам исследователей, также можно увидеть в неповрежденной коже человека.

«Этот тип локализованной межклеточной коммуникации рассматривается как отличительный признак нервной системы», — объясняют исследователи.

«Дендритные морфологии не являются уникальными для нервной системы, но неизвестно, способны ли ненейрональные дендриты, такие как меланоциты, компартментализировать сигналы, полученные от соседних клеток».

Вместе с новым открытием позвоночно-подобных структур, выступающих из дендритов — которые, по словам команды, «поразительно похожи» на нейрональные дендритные шипы, — результаты свидетельствуют о существовании более глубокой сложности в коммуникации клеток кожи, о которой ученые никогда не знали.

Результаты представлены в Journal of Cell Biology.

Источники: Фото: Belote and Simon, Journal of Cell Biology, 2019