Lymfkärlsceller och växtceller liknar varandra för att ge ökad stabilitet
Cellerna som bygger upp kärlväggarna hos de allra tunnaste lymfkärlen har en flikig form som gör dem motståndskraftiga mot mekanisk stress. Samma unika utseende finns hos celler på utsidan av växter, för att ge en liknade strukturell funktion. Det visar forskare från IGP i en ny artikel i tidskriften Nature.
Pusselbitsliknande form på lymfendotelceller i lymfkärl hos däggdjur (Bild: Hans Schoofs)
Lymfsystemet består av ett nätverk av lymfkärl som upprätthåller kroppens vätskebalans och bidrar till immunförsvaret. De allra tunnaste lymfkärlen kallas lymfkapillärer. Deras väggar består av ett lager så kallade lymfendotelceller som släpper igenom vätska, celler och stora molekyler från omkringliggande vävnader för vidare transport till andra delar av kroppen. Problemet är att dessa celler måste vara mycket genomsläppliga för att ta upp vätska effektivt och samtidigt måste de kunna anpassa sig till plötsliga förändringar i vävnadsvolym, t.ex. vid svullnader, utan att gå sönder.
I den aktuella artikeln har forskarna undersökt hur det tunna lagret av lymfendotelceller kan stå emot att kärlen expanderar när de tar upp vätska. Det visade dig bero på cellernas förmåga att ständigt förändra sin underliga form.
– Det har sedan länge varit känt att lymfendotelcellerna är flikiga, ungefär som eklöv eller pusselbitar. Men orsaken till denna unika form är inte känd och man har aldrig kunnat efterlikna det i odlade celler. I vår studie utsatte vi ett tunt lager av odlade lymfendotelceller för upprepade töjning i olika riktningar och fann att cellerna började få ett pusselbitsliknande utseende och ett större överlapp mellan cellerna, säger Taija Mäkinen, professor vid IGP, som har lett studien
Liknar växtceller
En pusselbitsliknande form finns även hos en helt annan typ av celler – på ytan av växter. Där är deras roll att stå emot turgortrycket, det vill säga det vätsketryck som behövs för att en växt ska kunna växa till och hålla sig upprätt.
– Formen på de pusselbitsliknande cellerna hos växter regleras av en specifik signalväg och motsvarande signalväg finns även hos lymfendotelceller. När vi testade att blockera denna signalväg i odlade celler blev överlappet som orsakats av töjning mindre. I möss som saknar en av signalmolekylerna i signalvägen förändrades inte bara formen på lymfendotelcellerna utan lymfkapillärerna också höll ihop mindre och fungerade sämre. Det tyder på att i lymfkapillärerna behövs detta överlapp för att kärlen ska kunna expandera utan att gå sönder när trycket ökar, säger Taija Mäkinen
Det pusselbitsliknande utseendet hos både växtceller och lymfendotelceller hos däggdjur är en egenskap som sticker ut bland alla olika former som celler kan ha i naturen. Forskarna tolkar resultaten från studien som att det beror på deras specialiserade funktion att kunna stå emot förändrande vätskevolymer. Det avslöjar en biologisk designprincip som finns i vitt skilda arter för att öka den strukturella stabiliteten.