Leukozyten sofort verschieben, die in den Blutgefäßen an den Ort der Entzündung nach einer Verletzung. Ähnlich die Krebszellen, die entstehen können in jedem Gewebe oder organ, kann auch zu verbreiten und zu reproduzieren, die weit Weg von Ihrem Ursprungsort. Das Ergebnis: eine Metastasierung.

In der Regel, jede einzelne Zelle im Organismus bindet sich an seine Umgebung über spezifische Adhäsions-Rezeptoren, die auf der plasma-Membran. Als universellen „Klebstoff“ zwischen den Zellen und Ihrer Umgebung, diese Adhäsions-Rezeptoren oder integrine, die entweder stabilisieren einer Zelle, wenn Sie muss unbeweglich bleiben, oder dienen als Anker, wenn die Zelle klettert durch das Gewebe. Wie aber können bestimmte Arten von Zellen wie weiße Blutkörperchen flexibel crawl durch verschiedene Gewebe, auch wenn diese Gewebe bestehen aus sehr unterschiedlichen Molekülen, die entsprechen nicht unbedingt der Adhäsions-Rezeptoren?

Das bewegen mit und ohne „Kleber“

Das Rätsel wurde gelöst in einer aktuellen Studie berichtet, in der Natur , die von der Gruppe von Michael Sixt am Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) und Mitarbeitern aus Frankreich. Die Kombination von Experimenten mit physikalischen Modellen, beschreiben die Wissenschaftler einen neuen Mechanismus der Zell-Fortbewegung, die nicht erfordern die Bindung an die extrazelluläre Umgebung. Stattdessen werden die Zellen verwenden, die geometrie der Umgebung zu bewegen sich.

In Ihren Experimenten der Biologen verwendet verschiedene Arten von Leukozyten, aus denen Sie genetisch eliminiert die Funktion der integrine zu unterbrechen, die Bindung zwischen den Zellen und Ihrer extrazellulären Umgebung. Während integrine sind wichtig für das überleben und die Bewegung von fast allen Zelltypen, die IST Austria Wissenschaftler hatte entdeckt, dass in einer vorangegangenen Studie, dass die Leukozyten bewegen können und überleben, ohne integrine. Das gleiche stellte sich heraus, um wahr zu sein für einige Krebs Zellen.

Eisigen Gelände Voraus!

Zur Analyse der Fortbewegung Mechanismus, der es Zellen erlaubt zu Wandern in der Abwesenheit der Adhäsion, die Wissenschaftler konzentrierten sich auf die geometrie der Umgebung, anstatt seine molekulare Zusammensetzung. Sie konstruierten winzigen Zelle Größe „Mikrofluidik“ Kanäle mit unterschiedlichen Wand-Geometrien: von ganz glatt bis rau oder gezackte Struktur. Dann lassen Sie die Zellen migrieren durch diese Kanäle zu beobachten, dass die integrin-beraubt-Zellen waren nicht in der Lage sich zu bewegen, wenn die Wände waren glatt und parallel.

„Die Zellen waren ‚running on the spot“ —genau wie ein Auto Reifen würde Spinnen auf eisigen Gelände“, sagt Anne Reversat, erste Autor der Studie und ehemaliger TRITT österreich postdoc, der jetzt forscht an der Universität von Liverpool. „Aber, wenn die Wände waren strukturiert mit Beulen, die Zellen konnten effizient migrieren, ohne integrine. Zellen, die trug immer noch Ihre integrine könnte ebenso migrieren in beiden raue und glatte Kanäle.“

Der richtige Griff, um zu gehen überall

Beim genaueren hinsehen experimentell und theoretisch in die Biomechanik von solchen „off-road“ Zelle Bewegung, Reversat et al. aufgedeckt der Vereinheitlichung der mechanischen Thema zugrunde liegt, dass beide Modi der Fortbewegung: Aktin-fädige Baumaterial zytoskelett der Zelle, fließt aus der Vorderseite der Zelle bis zum Schwanz Ende. Diese retrograden Aktin-flow ist die Kraft, die innerhalb der Zelle, die, einmal gekoppelt, um die Umwelt, treibt die Zelle Körper nach vorne. Kraft-Kopplung kann passieren, via integrine, die Sie durchdringen der Plasmamembran und damit die Verbindung der intrazellulären aktinfilamente mit der extrazellulären Substrat.