Исследователи Женевского университета смоделировали узоры волосяных фолликулов — ScienceDaily
Исследователи Женевского университета разработали математическую модель, которая воспроизвела формирование узоров волосяных фолликулов у лабораторных и иглистых мышей. Работа указывает, что сложные геометрические структуры кожи могут возникать вследствие локального взаимодействия клеток с химическими сигналами, сообщает ScienceDaily. Результаты опубликованы в журнале PNAS.
Клетки реагируют на химический сигнал
Команда под руководством старшей преподавательницы Афанасии Цзики и профессора Мишеля Милинковича с факультета естественных наук UNIGE изучала хемотаксис — движение клеток в ответ на разницу концентраций химических веществ. Такой механизм, в частности, помогает белым кровяным клеткам двигаться к участкам воспаления.
В модели ученые проследили взаимодействие подвижных клеток дермы с химическим сигналом эпидермиса, который привлекает клетки. Они также смоделировали рост эмбриональной кожи. Это позволило воспроизвести постепенное появление плакод — ранних структур, с которых начинается формирование волос, перьев и большинства типов чешуи.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Альтернатива распространенной модели
Для лабораторных мышей основным объяснением размещения фолликулов считалась модель расширения-индукции. Согласно ей, новая плакода выделяет химическое вещество, которое препятствует развитию других плакод поблизости. По мере роста кожи отдельные участки удаляются от этого влияния, что создает пространство для новых структур.
Новая модель воспроизвела у мышей ту же последовательность формирования фолликулов, которую ранее объясняли этой теорией. Затем исследователи применили подход к иглистой мыши Acomys dimidiatus, у которой фолликулы располагаются особенно регулярно и имеют выраженное направленное выравнивание.
Параметры модели адаптировали по трехмерным изображениям эмбриональной кожи этого вида, учитывая ее биохимические свойства и особенности роста тканей. Симуляция также воспроизвела упорядоченный рисунок фолликулов иглистой мыши. Авторы работы пришли к выводу, что различия между видами могут возникать при общем механизме самоорганизации — вследствие изменений во взаимодействии клеток, химических свойствах и росте кожи.
