Це нещодавно описаний тип хряща, який називається «липохрящ». На цьому зображенні зображена тканина мишачого вуха з бульбашками жиру в клітинах, пофарбованих зеленим барвником. (Автор зображення: лабораторія Plikus, Каліфорнійський університет, Ірвайн)
Вчені кажуть, що вони ідентифікували новий тип хряща — той, який насправді був відкритий у 19 столітті, забутий, знову відкритий і потім знову забутий.
У медичних підручниках описано три типи хряща: гіаліновий, еластичний і волокнистий. Гіаліновий хрящ допомагає кісткам плавно ковзати одна над одною в суглобах; еластичний хрящ дуже гнучкий і знаходиться у зовнішньому вусі, голосовій системі та трубці між вухом і горлом; а волокнистий хрящ міцний і поглинає удари в суглобах і хребті. Клітини в цих тканинах оточені великою кількістю колагенових і еластичних волокон, пропорції яких надають кожному типу хряща свої відмінні характеристики.
Однак тепер вчені кажуть, що існує четвертий тип хряща, який виглядає дуже відмінним від інших типів.
Тканина, яку вони називають «ліпохрящем», зовні дуже схожа на жирову тканину — більш відому як жир. Він містить бульбоподібні, схожі на повітряні клітини, наповнені олією, і клітини оточені тонкою матрицею волокон, а не товстою матрицею, звичайною для інших хрящів. Клітини також дуже однорідні і можуть укладатися щільно одна до одної, як цеглини. Разом клітини утворюють пружну, м’яку тканину, яка трохи послаблюється, але все ще протистоїть деформації та розриву; ця тканина знаходиться в таких структурах, як зовнішнє вухо та ніс.
Деякі експерти були вражені новим аналізом липохряща. Наприклад, Вівіана Ермосілла Агуайо та доктор Лісія Селлері з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско написали в коментарі, що цей «довго ігнорований тип хряща» може «вимагати оновлення підручників з гістології та анатомії».
Інші сказали, що дослідники надали вагомі докази існування тканини, але вони не впевнені, що липохрящ заслуговує на власну класифікацію.
«Автори надали докази того, що ця хрящова тканина, що містить ліпіди, існує у багатьох ссавців, включаючи людей», — повідомив Live Science в електронному листі Шоуан Чжу, директор лабораторії дослідження остеоартриту в Університеті Огайо, який не брав участі в дослідженні. Але «те, у чому я не впевнений, так це те, чи слід розглядати його як окремий новий тип тканини чи просто як нову особливість існуючої тканини», а саме еластичного хряща.
Що старе знову стає новим
«Це було дивовижне відкриття», — повідомив Live Science в електронному листі старший автор дослідження Максим Плікус, професор кафедри розвитку та клітинної біології Каліфорнійського університету в Ірвайні. Команда досліджувала шкіру мишачих вух, коли вони наткнулися на наповнені жиром хрящові клітини, які Плікус порівнює з «бульбашковою плівкою».
Але коли вони копнули глибше, команда зрозуміла, що їхнє відкриття не є чимось новим. Виявляється, інші вчені помічали цю унікальну тканину раніше, зазначив Плікус.
Зображення ліпохряща з вуха миші.
У 1850-х роках гістолог Франц фон Лейдіг писав про свої спостереження за вушними хрящами щурів під мікроскопом. «На перший погляд це виглядає як жирова тканина», але все ще має чітку матрицю, як хрящ, зазначив він. Спостереження Лейдіга залишилися в безвісті більше ніж на століття. Потім, у 1960-х роках, окремі звіти описували подібні жирові тканини у вухах гризунів. У 1976 році пара вчених ввела термін «ліпохондроцит» для клітин, які містяться в хрящі. Але знову ж таки, ці відкриття були незабаром забуті.
Тепер, у своєму дослідженні, опублікованому в четвер (9 січня) в журналі Science, Плікус і його колеги пропонують дуже ретельний аналіз липохряща, виявляючи його стадії розвитку, генетичні риси та молекулярні характеристики. Дослідження підкреслює, чим тканина відрізняється від свого схожого — жиру — і чим вона схожа на інші типи хряща.
На мишах команда показала, що структури, які утримують жир у ліпохрящі, є «надстабільними». На відміну від жирових клітин, які стають більшими або меншими залежно від споживання їжі, клітини липового хряща не зменшуються під час голодування і не набухають у відповідь на надлишок. Ця стабільність частково пояснюється відсутністю в тканинах ферментів для розщеплення жирів, а також відсутністю транспортерів, які переносять жири з їжі в тканину, виявила команда.
«Ця характеристика може дати еволюційну перевагу для вушної раковини» — зовнішнього вуха — «за рахунок підвищення його здатності збирати та фокусувати акустичні хвилі», — сказав Чжу. Звукові хвилі дуже ефективно проходять через жир, тож, можливо, збереження цього жирного хряща у зовнішньому вусі корисно для слуху, також припускають автори.
Оскільки липовий хрящ у вусі не розбухає чи скорочується залежно від споживання калорій, акустика, яку він підтримує, також має залишатися стабільною з часом.
Де знаходиться ліпохрящ?
Автори дослідження спочатку ідентифікували ліпохрящ у зовнішніх вухах, носах і горлі мишей. «Це знаходиться в носовому хрящі на самому кінчику носа», — сказав Плікус. «Він утворює весь вушний хрящ», а також переважну більшість гортані або голосового апарату, сказав він.
«У всіх цих місцях необхідний високий ступінь еластичності, і на відміну від інших хрящів тіла, таких як суглобовий хрящ, ці структури не несуть вагу», — додав він. Наприклад, структура в горлі, яка називається надгортанником, гнучко рухається вперед-назад під час ковтання, щоб зупинити потрапляння їжі в дихальні шляхи.
Після вивчення мишей дослідники також ідентифікували липовий хрящ у тканинах людського плоду, а саме у вусі, носі, надгортаннику та щитовидному хрящі, який розташований над щитовидною залозою. Вони також виявили, що ліпохрящ з’явився на моделях людського хряща, які вони виростили зі стовбурових клітин у лабораторії.
Щоб побачити, наскільки липохрящ поширений у тваринному світі, команда дослідила музейні зразки десятків видів. Вони помітили тканину в кількох ссавців, таких як каїрська колюча миша (Acomys cahirinus), білка-планер (Petaurus norfolcensis) і довгоязика Палласа (Glossophaga soricina), але не знайшли її в жодних нессавців, таких як жаби, птахи або алігатори.
Автори кажуть, що залишаються питання про те, коли вперше з’явився липовий хрящ і які еволюційні переваги він може запропонувати тваринам, у яких він виявлений. Команда сподівається вивчити еволюцію тканини, а також дослідити її здатність до регенерації після пошкодження та перевірити, чи містить липовий хрящ різні підтипи клітин. Вони також хочуть краще зрозуміти, як клітини справляються з таким високим вмістом жиру, «що може бути токсичним для багатьох інших типів клітин», — сказав Плікус.
«Ми вважаємо, що ці знахідки нового типу клітин і нового типу тканини є фундаментальними та змінюють парадигму», — сказав він про роботу, яка була проведена на даний момент.
Nicoletta Lanese Соціальні посилання NavigationChannel Editor, Health
Ніколетта Лейнез є редактором каналу охорони здоров’я в Live Science, а раніше була редактором новин і штатним автором сайту. Вона має диплом про наукову комунікацію Каліфорнійського університету в Санта-Крузі та дипломи з нейронаук і танцю в Університеті Флориди. Її роботи з’явилися в The Scientist, Science News, Mercury News, Mongabay і Stanford Medicine Magazine, серед інших видань. Перебуваючи в Нью-Йорку, вона також активно займається танцями та бере участь у роботі місцевих хореографів.
Sourse: www.livescience.com
