фото Кредит: Движение клеток под воздействием электрического поля, Жюльен Марсетто для Barriga Lab/PoL
Научный коллектив под руководством доктора Элиаса Х. Баррига начал свои исследования клеток нервного гребня в Институте науки Гюльбенкяна (IGC) в Оэйраше, Португалия. Далее учёные продолжили работу в Дрездене, где они создали исследовательскую группу в рамках Кластера передового опыта в области физики жизни.
Нервный гребень является важнейшим компонентом эмбрионального развития. Эта группа клеток дает начало костям лица и шеи, а также частям нервной системы. Доктор Баррига и его команда обнаружили, что во время развития клетки нервного гребня направляются внутренними электрическими полями.
Растущее количество доказательств свидетельствует о том, что эмбриональные электрические поля также играют роль в управлении движением клеток. До сих пор происхождение и механизмы, лежащие в основе этих электрических полей внутри эмбрионов, оставались неясными.
«Мы охарактеризовали эндогенный паттерн биоэлектрического тока, который напоминает электрическое поле во время развития, и продемонстрировали, что этот ток может направлять миграцию популяции клеток, известной как нервный гребень», — подчеркивает доктор Элиас Х. Баррига, автор-корреспондент, руководивший исследованием.
Доктор Баррига и его команда идентифицировали фермент, известный как потенциал-чувствительная фосфатаза 1 (Vsp1), обнаруженный в клетках нервного гребня. Благодаря универсальной структуре Vsp1, он, по-видимому, способен как воспринимать, так и преобразовывать электрические сигналы. Чтобы подтвердить, что Vsp1 необходим для электротаксиса, исследователи создали дефектную версию фермента и показали, что коллективный электротаксис был нарушен в клетках, которым была введена эта копия.
Это первое экспериментальное доказательство того, что электрические поля возникают вдоль пути миграции клеток нервного гребня, и объясняющее механизм их происхождения. Эти открытия подчеркивают ценный вклад, который биоэлектричество вносит в эмбриональное развитие.
DOI: 10.1038/s41563-024-02060-2
