Исследователи из Исследовательской группы нейродегенеративных заболеваний Университета Эстремадура работают над направлением исследований, в котором изучается передача сигналов, опосредованная путем, известным как планарная клеточная полярность (PCP), который регулирует скоординированную ориентацию клеток во время органогенеза, или процесс образования органов в живых организмах. Это высококонсервативный путь в эволюционном масштабе, и одной из его ключевых функций у позвоночных является регуляция скоординированного расположения центриолей/цилиарных базальных клеток внутри клеток.
Этот сигнальный путь был первоначально обнаружен у плодовых мушек рода Drosophila, лабораторного модельного организма, используемого исследователями, хотя большинство компонентов пути сохранились у людей. Также было замечено, что некоторые патологии, такие как гидроцефалия, бесплодие и некоторые виды рака, связаны с дефектным функционированием этой сигнализации.
Под эгидой проекта EPICENTR в рамках испанского национального исследовательского плана, целью которого является изучение планарной поляризации центриолей в эпителиальных клетках, исследователи UEx опубликовали первые результаты своего исследования в журнале Development. Эти результаты связаны с механизмом поляризованного позиционирования центриолей у дрозофилы и его корреляцией с актином.
Мы разработали методологию с новыми алгоритмами для анализа расположения центриолей в модельной клетке. Благодаря этой технологии мы смогли выяснить, как актиновый цитоскелет, являющийся частью каркаса клетки, участвует в поляризованном размещении центриолей у дрозофилы, точно так же, как это происходит у позвоночных. Тем не менее, хорошо известный сигнальный путь ниже по течению PCP, который контролирует актиновый цитоскелет, не влияет на расположение центриолей у дрозофилы», - объясняет Хосе Мария Карвахаль. ведущий научный сотрудник этого проекта. PCP-зависимые факторы, влияющие на расположение центриолей у человека и позвоночных, у дрозофилы не обнаружены. Из этого следует, что у дрозофилы должны быть обнаружены новые белки, влияющие на актин и расположение центриолей.
Преимущество заключается в том, что в этом исследовании мы предоставляем технологию анализа изображений. Мы применили новые алгоритмы для анализа расположения центриолей в эпителиальных клетках с помощью системы визуализации, получив модель, которая позволяет нам извлекать множество возможных положений центриолей внутри клетки», - подчеркивает Карвахаль.
Теперь исследователи изучают другой механизм клеточной полярности в клетках человека, перенося биологическую модель дрозофилы на позвоночных. Они описывают его влияние на дыхательную систему при так называемых цилиопатиях, заболеваниях, возникающих из-за неправильной работы ресничек внутри клетки.