Nature: ученые зафиксировали обмен сигналами между клетками тела

Ученые впервые смогли наблюдать «разговоры» клеток по всему телу живого организма в реальном времени и обнаружили неожиданные связи между удаленными органами. Работа опубликована в журнале Nature.

Новый метод получил название WHOLISTIC – его разработали в Медицинском институте Говарда Хьюза. Технология строится на генной инженерии: почти во всех клетках прозрачного организма создают флуоресцентные датчики кальция.

Этот ион служит почти универсальным сигналом клеточного общения – когда его уровень в клетке меняется, датчик вспыхивает, и такое свечение фиксирует камера.

Метод испытали на личинках рыбок данио и на прозрачных взрослых рыбах Danionella cerebrum. Он позволил увидеть картину, недоступную прежним подходам. Клетки хряща, например, реагировали на холод, а на анестетик кетамин откликались не только нейроны, но и защитные ткани мозга.

На уровне всего тела ученые разглядели ранее неизвестные взаимодействия мышц, а также то, как ствол мозга управляет перераспределением кровотока по организму. Раньше исследователи могли следить за сигналами клеток только в отдельном органе или небольшом участке ткани.

Теперь наблюдение доступно сразу для всего организма – это открывает путь к пониманию того, как разные системы тела координируют работу между собой. Такой подход может помочь в изучении болезней, при которых этот «диалог» между клетками нарушается.

Прозрачность рыб позволила увидеть вспышки прямо сквозь тело – без вскрытия и без вреда для животного. Кальций управляет множеством процессов в клетках, от сокращения мышц до передачи нервных импульсов, поэтому по его колебаниям можно судить о том, чем занята клетка в конкретный момент.

Авторы рассчитывают, что метод пригодится для изучения того, как лекарства и болезни влияют на организм целиком, а не на отдельные органы по отдельности.

Ранее генеральный директор фонда «Природа и люди» Сергей Рыбаков сообщил, что точно определить возраст гренландских китов непросто: для этого необходимо исследовать хрусталик глаза и проводить сложные генетические тесты.