Малоизвестный липид церамид играет ключевую роль в превращении комка стволовых клеток в полноценный эмбрион.

Ученые университета штата Джорджия, работающие под руководством доктора Эрхарда Бибериха (Erhard Bieberich), установили, что на ранних этапах развития эмбриона церамид накапливается в апикальной зоне клеток, направленной внутрь полости, помогая формированию полюсов эмбриона.

Полярность необходима для дифференцировки клеток и превращения состоящей из недифференцированных клеток сферы в структурированный эмбрион. По словам Бибериха, в самом начале мы представляем собой комки стволовых клеток, но буквально в течение 24 часов часть клеток погибает, а часть формирует полую сферу, имеющую внутренний слой (примитивную эндодерму), который постепенно превращается в эмбрион, и внешний слой (примитивную эктодерму), поддерживающую развитие эмбриона

Церамид выполняет несколько функций как в развивающемся, так и в зрелом организме. Как и другие липиды, он входит в состав мембран клеток, выполняет изолирующую функцию в составе кожи и служит предшественником при синтезе защитной оболочки нервных клеток – миелина.

В последнее время ученые получают все больше и больше доказательств того, что кроме структурных, церамид выполняет еще ряд сигнальных функций, заключающихся в регуляции функций белков. В более раннем исследовании группа Бибериха показала, что церамид, в комплексе с белком PAR-4, участвует в элиминации ненужных клеток в процессе развития головного мозга.

Результаты последней работы указывают на то, что концентрирующийся в апикальной зоне клетки церамид привлекает белки, обеспечивающие формирование полярности, и запускает каскад реакций с их участием.

При искусственном подавлении синтеза церамида поляризующие белки не скапливались в апикальной зоне, клетки погибали, и формирования энтодермы не происходило. Восстановление синтеза церамида полностью нормализовало все процессы.

Авторы планируют заняться детальным изучением функций церамида в зрелых клетках. Они предполагают, что нарушения его синтеза могут приводить к потере клетками направления в структуре ткани и их озлокачествлению. Существуют также заболевания, при которых большое количество клеток погибает в результате запуска механизма самоуничтожения (апоптоза). Возможно, причиной этого служит повышение уровня церамида внутри клеток.

Для изучения локализации и концентрации церамида в клетках ученые уже разработали антитела, которые специфически связываются с этим липидом и обеспечивают возможность его визуализации и количественной оценки.

www.cbio.ru