Вы - новичок

и хотите больше узнать о движении или вступить в него

Вы - активист

и вас интересует жизнь движения

Вы - инвестор

и вы заинтересовались проектами движения и возможностью финансирования

Вы - журналист

и ищете информацию или хотите взять интервью

Новое открытие может «оживить» крионику

Дата опубликования статьи: 24.11.2013
Главная новость: 
ее

Разработка эффективного способа замораживания и хранения живых тканей может решающим образом повлиять на многие аспекты медицинской науки и практики, но часто процедура криоконсервации сопровождается кристаллизацией внутриклеточной воды, что приводит к гибели клеток. Только что ученые получили новую информацию о механизмах, способствующих замораживанию клеток в тканях, и надеются, в конечном итоге, разработать на ее основе новые подходы к предотвращению повреждения ткани при криоконсервации.

Кристаллизация воды внутри клеток, объединенных в ткани, более вероятна, чем в одиночных клетках, находящихся, например, в суспензионной среде, и это явление – давнее препятствие на пути к предотвращению повреждения тканей при замораживании.

«Считается, что в тканях кристаллы льда способны проникать внутрь клетки через мембранные каналы, называемые щелевыми контактами, что позволяет льду легко распространяться от клетки к клетке»,  – объясняет руководитель исследования доктор Йенс Карлссон (Jens Karlsson) из Университета Вилланова (Villanova University). «Но результаты нашего исследования свидетельствуют о том, что механизм криодеструкции ткани гораздо более сложен, чем предполагалось ранее».

Чтобы показать, что щелевые контакты не всегда являются основным путем межклеточного распространения кристаллов льда, доктор Карлссон и его группа изучили процесс замораживания, происходивший внутри генетически модифицированных клеток, на микроскопическом уровне, а также прибегли к помощи математических моделей. Они пришли к выводу, что захват льдом межклеточного пространства происходит и при замораживании таких образцов тканей, в которых образование щелевых контактов генетически подавлено. Как оказалось, в процессе распространения кристаллов льда значительную роль играют и межклеточные соединения, в которых мембраны соседних клеток «сшиваются» рядами структур, известными как плотные соединения.

«С помощью высокоскоростного видео мы получили доказательства того, что внеклеточный лед иногда образует наноразмерные ответвления, которые могут проходить сквозь барьеры, создаваемые швами плотных соединения», – продолжает доктор Карлссон. «Результат этого – захват пространства между клетками – по-видимому, способствует кристаллизации клеток, прилегающих к образовавшейся бреши».

На схеме показано, как лед (показан голубым) вторгается в пространство между двумя клетками – событие, являющееся триггером кристаллизации клеточной воды. Так называемые плотные соединения, изображенные в виде небольших сфер, выстроенных в ряды, встроены в клеточную мембрану и образуют швы, «сцепляющие» две соседние клетки. Хотя обычно эти швы действуют как барьеры, предотвращающие распространение льда по ткани, исследование доктора Карлссона и его коллег показало, что при достаточно низкой температуре внеклеточный лед может проникать через наноразмерные поры в швах плотных соединений. В результате клетки в непосредственной близости  от такой бреши становятся гораздо более чувствительными к замораживанию и подвержены повышенному риску криодеструкции. (Фото: Scott Leighton)

 

Это неожиданное открытие может стать стимулом к производству инженерных тканей для трансплантологии.

По мнению ученого и его коллег, «использование криоконсервации для предотвращения повреждения компонентов живой ткани будет ключом к экономичному массовому производству, контролю над качеством, транспортной логистике этих спасающих жизнь продуктов».

 

Перепечатано с сайта Nanonewsnet.ru

Оригинальная статья: Effects of Intercellular Junction Protein Expression on Intracellular Ice Formation in Mouse Insulinoma Cells 

Источник: New Findings Could Overcome Stumbling Blocks to Tissue Cryopreservation

Картинка к материалу: