Вчені виявили новий вид хряща, схожий на наповнену жиром «бульбашкову плівку»

Це нещодавно описаний вид хряща, який називається «ліпохрящ». На цьому зображенні показано тканину з вуха миші з бульбашками жиру в клітинах, забарвленими зеленим барвником. (Зображення надано: лабораторія Plikus, Каліфорнійський університет, Ірвайн)

Вчені кажуть, що вони виявили новий тип хряща — той, який насправді був відкритий у 19 столітті, забутий, знову відкритий, а потім знову забутий.

У медичних підручниках описано три типи хряща: гіаліновий, еластичний та фіброзний хрящ. Гіаліновий хрящ допомагає кісткам плавно ковзати одна по одній у суглобах; еластичний хрящ дуже гнучкий і знаходиться в зовнішньому вусі, голосовій скриньці та трубці між вухом і горлом; а фіброзний хрящ є міцним і поглинає удари в суглобах і хребті. Клітини в цих тканинах оточені великою кількістю колагенових та еластичних волокон, пропорції яких надають кожному типу хряща його відмінні характеристики.

Однак тепер вчені кажуть, що існує четвертий тип хряща, який дуже відрізняється від інших видів.

Вам може сподобатися

Вчені виявили раніше невідому частину людських клітин
Вчені вирощують міні-амніотичні мішечки в лабораторії, використовуючи стовбурові клітини
Втрата ваги може «омолодити» жирові тканини, позбавляючись старих клітин

Тканина, яку вони називають «ліпокартиляжем», зовні дуже схожа на жирову тканину, більш відому як жир. Вона містить цибулиноподібні, схожі на кулі клітини, заповнені оліями, і клітини оточені тонкою матрицею волокон, а не товстою матрицею, типовою для інших хрящів. Клітини також дуже однорідні та можуть укладатися щільно одна до одної, як цеглини. Разом клітини утворюють пружну, м’яку тканину, яка має певну пружність, але все ж стійка до деформації та розривів; ця тканина знаходиться в таких структурах, як зовнішнє вухо та ніс.

Деякі експерти були вражені новим аналізом ліпохрящової тканини. Наприклад, Вівіана Ермосілла Агуайо та доктор Лісія Селлері з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско написали в коментарі, що цей «давно ігнорований тип хряща» може «вимагати оновлення підручників з гістології та анатомії».

Інші заявили, що дослідники надали вагомі докази існування тканини, але вони не впевнені, що ліпокартиляція заслуговує на окрему класифікацію.

«Автори надали докази того, що ця хрящова тканина, що містить ліпіди, існує у багатьох ссавців, включаючи людей», – сказав Live Science в електронному листі Шоуань Чжу, директор Лабораторії дослідження остеоартриту в Університеті Огайо, який не брав участі в дослідженні. Але «я не впевнений, чи слід розглядати її як окремий новий тип тканини, чи просто як нову особливість існуючої тканини», а саме – еластичного хряща.

Що старе, те знову нове

«Це було випадкове відкриття», – розповів Live Science в електронному листі старший автор дослідження Максим Плікус, професор кафедри біології розвитку та клітини Каліфорнійського університету в Ірвайні. Команда вивчала шкіру вух мишей, коли натрапила на наповнені жиром хрящові клітини, які Плікус порівнює з «бульбашковою плівкою».

Але коли вони копнули глибше, команда зрозуміла, що їхнє відкриття не було зовсім новим. Виявляється, що інші вчені вже помічали цю унікальну тканину раніше, зазначив Плікус.

Вам може сподобатися

Вчені виявили раніше невідому частину людських клітин
Вчені вирощують міні-амніотичні мішечки в лабораторії, використовуючи стовбурові клітини
Втрата ваги може «омолодити» жирові тканини, позбавляючись старих клітин

Зображення ліпохрящової тканини з вуха миші.

У 1850-х роках гістолог Франц фон Лейдіг писав про свої спостереження за вушним хрящем щурів під мікроскопом. «На перший погляд це схоже на жирову тканину», але він все ще має чітку матрицю, як у хряща, зазначив він. Спостереження Лейдіга канули в невідомість більш ніж на століття. Потім, у 1960-х роках, у розрізнених звітах описувалися подібні жирові тканини у вухах гризунів. У 1976 році двоє вчених ввели термін «ліпохондроцити» для клітин, що знаходяться в ліпохрящах. Але знову ж таки, ці відкриття незабаром були забуті.

Тепер, у своєму дослідженні, опублікованому в четвер (9 січня) в журналі Science, Плікус та його колеги пропонують дуже детальний аналіз ліпокартиляжу, розкриваючи стадії його розвитку, генетичні ознаки та молекулярні характеристики. Дослідження підкреслює, чим ця тканина відрізняється від свого вигляду — жиру — і чим вона схожа на інші типи хряща.

На мишах команда дослідників показала, що структури, які утримують жир у ліпохрящах, є «надстабільними». На відміну від жирових клітин, які збільшуються або зменшуються залежно від споживання їжі, клітини ліпохрящів не зменшуються під час голодування і не набухають у відповідь на надлишок. Ця стабільність частково зумовлена відсутністю в тканинах ферментів для розщеплення жирів, а також відсутністю транспортерів, які переносять жири з їжі в тканини, виявила команда.

«Ця характеристика може запропонувати еволюційну перевагу для вушної раковини» — зовнішнього вуха — «покращуючи її здатність збирати та фокусувати акустичні хвилі», — сказав Чжу. Звукові хвилі дуже ефективно проходять крізь жир, тому, можливо, підтримка цього хряща з високим вмістом жиру в зовнішньому вусі корисна для слуху, також припустили автори.

Оскільки ліпохрящ у вусі не набухає і не зменшується залежно від споживання калорій, акустика, яку він підтримує, також повинна залишатися стабільною з часом.

Де знаходиться ліпохрящ?

Автори дослідження спочатку виявили ліпохрящ у зовнішніх вухах, носі та горлі мишей. «Він знаходиться в носовому хрящі на самому кінчику носа», – сказав Плікус. «Він утворює весь вушний хрящ», а також переважну більшість гортані, або голосової скриньки, сказав він.

«У всіх цих місцях потрібен високий ступінь еластичності, і на відміну від інших хрящів тіла, таких як суглобовий хрящ, ці структури не несуть ваги», – додав він. Наприклад, структура в горлі, яка називається надгортанником, гнучко рухається вперед і назад під час ковтання, щоб запобігти потраплянню їжі в дихальні шляхи.

Після вивчення мишей дослідники також виявили ліпохрящ у тканинах людського плода, а саме у вусі, носі, надгортаннику та щитоподібному хрящі, який розташований над щитоподібною залозою. Вони також виявили, що ліпохрящ з'явився в моделях людського хряща, які вони вирощували зі стовбурових клітин у лабораторії.

ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ

— Вчені виявили новий тип клітин у печінці

—Частини тіла, вирощені в лабораторії

— Вчені зробили величезний крок вперед у створенні атласу всіх 37 трильйонів клітин людського тіла

Щоб з'ясувати, наскільки поширений ліпокартиляж у тваринному світі, команда дослідила музейні зразки десятків видів. Вони виявили цю тканину у кількох ссавців, таких як каїрська колюча миша (Acomys cahirinus), білка-планер (Petaurus norfolcensis) та довгоязикий кажан Паласа (Glossophaga soricina), але не виявили її у жодних нессавців, таких як жаби, птахи чи алігатори.

Автори кажуть, що залишаються питання щодо того, коли вперше з'явився ліпохрящ і які еволюційні переваги він може запропонувати тваринам, у яких його знаходять. Команда сподівається вивчити еволюцію тканини, а також дослідити її здатність до регенерації після пошкодження та з'ясувати, чи містить ліпохрящ різні підтипи клітин. Вони також хочуть краще зрозуміти, як клітини справляються з таким високим вмістом жиру, «який може бути токсичним для багатьох інших типів клітин», сказав Плікус.

«Ми вважаємо, що ці відкриття щодо нового типу клітин і нового типу тканин є фундаментальними та змінюють парадигму», – сказав він про результати роботи, проведеної до цього часу.

Ніколетта Ланезе, редактор каналів, відділ здоров'я

Ніколетта Ланезе — редакторка каналу про здоров'я на Live Science, а раніше працювала редактором новин та штатним автором на цьому сайті. Вона має сертифікат магістра з наукової комунікації Каліфорнійського університету в Санта-Крузі та дипломи з неврології та танцю Університету Флориди. Її роботи публікувалися, серед інших видань, у The Scientist, Science News, Mercury News, Mongabay та Stanford Medicine Magazine. Проживаючи в Нью-Йорку, вона також активно займається танцями та виступає у виставах місцевих хореографів.

Вчені виявили раніше невідому частину людських клітин

Вчені вирощують міні-амніотичні мішечки в лабораторії, використовуючи стовбурові клітини

Втрата ваги може «омолодити» жирові тканини, позбавляючись старих клітин

Нова кишенькова модель БАС «дихає та тече, як людська тканина»

Найкраща карта геному людини виявляє «приховані» ділянки ДНК

Вчені виявили «спіралі» в ДНК, які утворюються під тиском
Найновіше в анатомії

Спостереження за сонячним затемненням 29 березня може призвести до пошкодження очей за лічені секунди — і ви навіть не відчуєте цього

Нові клітини, виявлені в оці, можуть допомогти відновити зір, кажуть вчені

Вчені виявили новий тип жиру в животі людини

«Рудиментарний» людський м'яз, що ворушить вухами, насправді згинається, коли ми напружуємося, щоб почути

На скільки більше калорій спалюють м'язи, ніж жир?

Астронавти вирощуватимуть печінку в космосі, де мікрогравітація може допомогти їм процвітати
Останні новини

Новий «квазімісяць», виявлений на орбіті Землі, можливо, ховався там десятиліттями

Нові реконструкції показують пронизливі очі чоловіків, які жили 2500 років тому в таємничій індійській цивілізації

Проривний препарат від муковісцидозу, який продовжує життя на десятиліття, приніс своїм розробникам «американську Нобелівську премію» у розмірі 250 000 доларів

Препарат від акне Аккутан може відновити вироблення сперми у безплідних чоловіків, згідно з попередніми дослідженнями.

Міжзоряна комета 3I/ATLAS може стати яскраво-зеленою, показують нові дивовижні фотографії

«Новий» острів виник з танучого льоду на Алясці
ОСТАННІ СТАТТІ

1. Ніколи раніше не бачена чарівна рожева горбиста риба-равлик із кумедною маленькою борідкою, знята в глибокому каньйоні біля узбережжя Каліфорнії.

Новий «квазімісяць», виявлений на орбіті Землі, можливо, ховався там десятиліттями

Нові реконструкції показують пронизливі очі чоловіків, які жили 2500 років тому в таємничій індійській цивілізації.

4. Проривний препарат для лікування муковісцидозу, який продовжує життя на десятиліття, приніс своїм розробникам «американську Нобелівську премію» у розмірі 250 000 доларів.

5. Міжзоряна комета 3I/ATLAS може стати яскраво-зеленою, показують нові дивовижні фотографії.

Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.