Voedselgebrek en celadhesie vormen patronen in huidkeratinocyten, onderzoeken Hokkaido Universiteit

AmsterdamOnderzoekers van de Hokkaido Universiteit hebben ontdekt dat celadhesie en een gebrek aan voedingsstoffen patronen in huidcellen veroorzaken. Door gebruik te maken van een continue keratinocyten cellijn genaamd HaCaT, observeerden ze de natuurlijke vorming van gebieden met zowel hoge als lage celconcentraties in de culturen.

Belangrijke bevindingen omvatten:

• Keratinocyten bewogen zich willekeurig en vormden spontaan gebieden met hoge en lage dichtheid.
• Het patroon werd onzichtbaar wanneer het kweekmedium werd ververst, maar verscheen weer na het verbruiken van voedingsstoffen.
• Genexpressie in dichtbevolkte gebieden toonde een verhoogde expressie van eiwitten betrokken bij celadhesie en differentiatie.
• Adherens junction-moleculen (zoals E-cadherine en actine) waren gelokaliseerd op de intercellulaire verbindingen in dikke bevolkte gebieden.

Uit de studie blijkt dat een gebrek aan voedingsstoffen en sterke celhechting invloed heeft op de organisatie van cellen. Wanneer er weinig voedsel was, richtten huidcellen zich meer op het samenklonteren en patronen vormen in plaats van zelfstandig te bewegen, wat aantoont dat ze meer als een groep functioneren. Dit inzicht helpt ons beter te begrijpen hoe cellen zich in de huid organiseren en kan ook van toepassing zijn op andere weefsels.

Lees ook:

Vandaag · 18:07

Nieuw onderzoek: hoe overstromingsrisico’s huizenprijzen beïnvloeden en percepties van kopers uitdagen

Het team maakte gebruik van een wiskundig model om hun resultaten te verifiëren. Uit het model bleek dat een evenwichtige verdeling en spanning, samen met sterke celadhesie, voldoende zijn om deze dichtheidspatronen te veroorzaken. Dit bevestigt het idee dat celadhesie op zichzelf al genoeg is om georganiseerde patronen te vormen, wat een nieuwe manier biedt om celgedrag in epitheliale weefsels te bestuderen.

Deze patronen beïnvloeden ook de groei en ontwikkeling van cellen, wat ons helpt begrijpen hoe huidlagen zich vormen. Het onderzoek toonde aan dat een tekort aan voedingsstoffen bij muizen kan leiden tot veranderingen in de huidvorming, wat suggereert dat er meer onderzoek nodig is naar de invloed van voedingsstoffen op celontwikkeling.

Deze studie onderzoekt keratinocyten, maar roept grotere vragen op over of soortgelijke processen plaatsvinden in andere celtypen en weefsels. Kunnen een gebrek aan voedingsstoffen en celhechting cruciale factoren zijn in hoe cellen zich organiseren in verschillende biologische omgevingen? Toekomstig onderzoek zal waarschijnlijk meer variabelen testen om te begrijpen hoe cellen zich ontwikkelen en samenwerken bij de vorming en het onderhoud van weefsels.