Нейроноподобные всплески впервые обнаружены в клетках кожи

Мозговая активность имеет точную сигнатуру: запуск нейронов, поскольку клетки мозга передают информацию друг другу посредством запускаемого выброса химических нейротрансмиттеров, которые получают длинные ветвящиеся дендриты соседних клеток.

Ученые обнаружили, что этот микроскопический «ритуал» является своеобразным, но он принадлежит не только нейронам. Ученые нашли ранее незаметный похожий процесс передачи сигналов, происходящий вне нервной системы, наблюдая вспышки нейроноподобной активности в определенных клетках кожи.

Они наблюдали эти взаимодействия между двумя различными типами клеток кожи: меланоцитами, которые производят поглощающий ультрафиолет пигмент меланин; и кератиноцитами, 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, сросшихся в совместных культурах, 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 нейронные коммуникации.

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, — наблюдался в более мелких дендритных позвоночно-подобных структурах на меланоцитах, которые, по словам исследователей, также можно увидеть в неповрежденной коже человека.

Ранее другие виды клеток демонстрировали сигнальные системы, которые напоминают эту, но не было известно, что клетки кожи могли бы делать подобную передачу сигналов, поскольку она в первую очередь связана с функционированием нейронов.

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

«Дендритные морфологии не являются уникальными для нервной системы, но было неизвестно, способны ли не-нейронные дендриты, такие как те, что находятся на меланоцитах, также принимать сигналы, полученные от соседних клеток.»

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

«Здесь происходит очень сложный уровень сигнализации, который мы не оценили ранее», — говорят исследователи. «Это открывает много захватывающих вопросов об основной физиологии кожи».

Результаты исследования были представлены в издании Journal of Cell Biology