Американские ученые из Орегонского университета и Университета Пердью обнаружили механизм межклеточной коммуникации, который делает возможным существование жизни. Открытие позволяет объяснить, каким образом функционируют органы, например, сердце, и осуществляется восприятие мозгом зрительной картинки. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Известно, что клетки имеют различные сенсорные системы, которые позволяют им реагировать на свет, тепло, нервные импульсы, химические сигналы и повреждения. Важную роль в этом играет пуринергическая передача сигнала, которую опосредуют молекулы АТФ. Последние вызывают изменения уровня кальция внутри клетки, что обеспечивает выполнение определенной работы, например, дальнейшей передачи импульса или регуляции кровотока. Без пуринергической передачи сигнала существование сложных организмов было бы невозможным.

Однако отдельные клетки не всегда получают правильный сигнал, поскольку внешние стимулы могут потеряться на фоне «шума». В результате возможна неправильная реакция, и, соответственно, сбой в работе организма. Чтобы выяснить, как клеткам удается избежать этого, ученые изучили активность фибробластов, которые участвуют в заживлении ран. Исследователи воздействовали на клеточную культуру различными концентрациями АТФ, отслеживая колебания кальция.

Установлено, что клетки формируют глобальную коммуникационную сеть. Они передают друг другу сигналы через щелевые контакты — белковые каналы (коннексоны), через которые могут проходить небольшие молекулы. Правильные сигналы обычно получает большинство клеток, и коммуникация между ними позволяет не учитывать ошибки, которые совершаются другими клетками.

Таким образом, клетки в камерах сердца «голосуют,» когда им всем вместе необходимо сократиться. Аналогично, фоторецепторы позволяют мозгу получить четкое изображение без различных дефектов.