Как стрелки компаса, живые клетки и их фрагменты способны ориентироваться и двигаться в электрическом поле, сообщают специалисты Калифорнийского университета в Дэвисе (США). Результаты исследования будут опубликованы 8 апреля в журнале Current Biology. Они должны радикально изменить лечение трофических язв и терапию с применением стволовых клеток.

Когда клетки мигрируют в рану, они следуют за электрическим полем. В здоровой ткани есть поток заряженных частиц между слоями. Повреждение ткани вызывает «короткое замыкание», изменяя направление потока и создавая электрическое поле, которое привлекает клетки в эту область. Каким образом это происходит? Неизвестно. «Мы не знаем, как клетки «чувствуют» электрическое поле»,- рассказывает профессор офтальмологии и дерматологии Мин Чжао, участник исследования в Институте регенеративной медицины. – Когда мы поймем принцип, то сможем усовершенствовать лечение ран».

Ученые работали с клетками - кератоцитами, формирующими чешую рыб. Эти клетки легко «теряют» фрагменты, окруженные клеточной мембраной, но лишенные главных органелл, ДНК и других важных структур. Ко всеобщему удивлению, клетки и их фрагменты в электрическом поле движутся в противоположных направлениях, что напоминает «перетягивание каната». Способность фрагментов клетки к ориентации и движению в электрическом поле ученые наблюдали впервые.

Клетка подобна капле жидкости с протеиновым гелем, обернутым в мембрану. Она ползет по поверхности благодаря движению белковых волокон друг относительно друга, выбрасывая один конец вперед и подтягиваясь за ним. Когда целая клетка попадает в электрическое поле, волокна актина собираются на стороне, обращенной к отрицательному заряду (катод), тогда как комбинация из актиновых и миозиновых волокон собирается у положительного заряда (анод). И актиновые, и смесь актиновых с миозиновыми волокнами могут обеспечить движение клетки.

Есть несколько способов ориентации клетки в электрическом поле. По крайней мере один из них, с участием актиновых и миозиновых волокон, осуществляется без участия ядра или других органелл. Вероятно, электрическое поле приводит к изменению заряда белков, которые концентрируются с одного края клетки, запуская ответ.