Контактное торможение движения: введение
Нормальные клетки млекопитающих, растущие в культуре, перестают делиться, когда им не хватает свободного места. Описанное явление получило название " контактное торможение ".
Предполагается, что существенным фактором, от которого зависит деление клеток в культуре, является не контакт клеток друг с другом, а степень их распластывания . Даже в отсутствие клеточных контактов чем меньше распластана клетка, тем больше времени занимает ее клеточный цикл. Округление клеток сопровождается снижением общей интенсивности белкового синтеза. Когда клетки контактируют друг с другом, это ограничивает для них возможность распластываться на субстрате, что ведет к уменьшению скорости синтеза белков, включая триггерные белки, регулирующие клеточный цикл .
В результате концентрация регуляторных белков в клетке падает и происходит остановка клеток в точке рестрикции .
Клетки, освобожденные от контактного торможения, распластываются, синтез белков в них усиливается, что приводит к повышению концентрации регуляторных белков до порогового уровня и позволяет перейти клеткам к делению . Возможной причиной изменения синтеза белка при распластывании клеток может быть рост отношения поверхности клетки к ее объему.
При направленном движении по субстрату клетка может столкнуться с рядом факторов, по-разному влияющими на ее дальнейшее успешное продвижение. В результате такого столкновения клетка прекращает направленное движение.
Это явление получило название контактного торможения движения и впервые было описано Аберкромби и Хейсман в 1954 году при столкновении куриных фибробластов в культуре ( Abercrombie M., Heaysman J.E.M., 1954 ).
Авторы определили это явление как остановку перемещения в направлении, где осуществляются столкновения, или "запрещение" после осуществления межклеточного контакта дальнйшего продвижения одной клетки по поверхности другой. По Аберкромби эта реакция является непосредственным результатом межклеточного взаимодействия и включает в себя адгезию, паралич псевдоподиальной активности в зоне контактирования, сокращение и расхождение контактирующих клеток ( Abercrombie M., 1970 ).
При этом клетки могут до некоторой степени "наползать" друг на друга своими ламеллярными участками, формируя перехлесты. После начального перехлеста происходит угнетение раффлинга в области межклеточного контактирования ( Trinkaus J.P. et al., 1971 ).
Явление контактного торможения было описано для различных типов фибробластов ( Abercrombie M. et al., 19 ), нервных клеток ( Dunn G.A., 1971 ), лейкоцитов ( Oldfield F.E., 1963 ) и эпителиальных клеток ( Middleton C.A., 1972 ).
Контактным торможением объяснялась преимущественно параллельная относительно друг друга ориентация фибробластов в густой культуре. Однако, эпителиальные клетки после столкновения не расходятся, а устанавливают прочный межклеточный контакт и дальнейшее их движение осуществляется контактно-зависимым способом ( Middleton C.A., 1977 ). Подобная разница в ответах на столкновение объяснялась недостаточной двигательной "силой" по сравнению с "силой" адгезии у эпителиальных клеток ( Heaysman J.E.M., Pegrum S.M. Early cell contacts in culture... ). Однако ни опровержений, ни подтверждений этой точки зрения с тех пор получено не было.
Отмечалось также, что контактное торможение не всегда взаимный процесс. Признаки контактного торможения может развивать только одна из клеток, участвующих в столкновении, другая же может никак не реагировать на контакт ( Heasman J.E.M., 1970 ). Считалось также общепринятым, что у трансформированных клеток при столкновении с нормальными или трансформированными клетками контактное торможение нарушено. Это нарушение объяснялось редукцией в процессе трансформации основных цитоскелетных структур ( Rifkin J.J., 1979 ). Однако не для всех трансформированных клеток были сделаны подобные заключения.
Единого мнения по поводу того, является ли нарушение контактного торможения неизменным атрибутом трансформированной клетки, достигнуто не было. Одним из признаком нарушения контактного торможения в культурах трансформированных клеток считалось наличие большого количества крисс-кросс расположенных клеток в таких культурах (вместо параллельной ориентации клеток в культурах нормальных фибробластов). Крисс-кросс ориентация клеток в культуре свойственна как трансформированным фибробластам, так и трансформированным эпителиоцитам.
