Клеточная выстилка желудочно-кишечного тракта постоянно повреждается механическими воздействиями и царапается частично переваренной пищей, когда проходит через кишечник. В принципе, это могло бы иметь фатальные последствия для клеток, но ЖКТ обладает двумя механизмами защиты: образование мембранных участков, которые формируют пластырь над дефектами в мембране, и секреция смазывающей слизи, которая как подушка защищает мембрану от дальнейших стираний. Miyake et al. показали, что во время клеточных повреждений оба эти процесса быстро активируются, чтобы защитить ЖКТ.

Miyake et al. отслеживали секрецию слизи, используя флюоресцентно меченные лектины, которые соединяются с гликопротеинами, обнаруживаемыми в гранулах слизи. Ранение клеток слизистой с помощью повторного протаскивания их через шприц индуцировало высвобождение лектинов в окружающую среду. Величина секреции лектинов увеличивалась с увеличением количества поврежденных клеток, но ингибировалась в отсутствие кальция, который как известно, является важным регулятором событий слияния мембран.

Авт. разработали второй метод для оценки восстановления плазматических мембран после ранения. Клетки инкубировали с липофильной флюоресцентной окраской, которая метила плазматические мембраны. Когда клеточные мембраны продырявливали с помощью лазерного воздействия, то цитоплазма быстро метилась с помощью окраски в отсутствие кальция. В присутствии кальция внутриклеточного мечения не наблюдалось, это указывало на то, что плазматическая мембрана быстро восстанавливается после повреждения.

Скомбинировав обе техники, Miyake et al. убедительно показали, что заживление мембран происходит вследствие секреции слизи. После повреждения клетки, которые лишены цитозольной окраски с помощью липофильной краски, обильно метили свои мембраны флюоресцентными лектинами, указывая тем самым, что происходит секреция слизи. Более того, клетки, которые переживали повреждение плазматической мембраны были истощены в отношении внутриклеточной слизи, которая была секретирована. Следовательно, очевидно, что увеличение кальция способствует секреции пузырьков, нагруженных слизью. Очевидно, что 'использованные' мембраны пузырьков затем остаются на плазматической мембране, закрывая бреши.

Важно, что когда эти эксперименты были повторены с сегментами колона крыс, то был получен тот же результат. Эта работа ставит некоторые ключевые вопросы. Напр., как кальций участвует в секреции слизи и восстановлении мембраны? И может ли этот процесс 'заживления' быть дефектным при патологических состояниях ЖКТ, как это было продемонстрировано в случае скелетных мышц?

Full Text