Unik cellform gör både lymfkärl och växtblad stabila

Cellerna som bygger upp väggarna hos de allra tunnaste lymfkärlen har en flikig, ekbladsliknande form som gör dem extra tåliga mot förändringar i vätskevolym. En liknande cellform bidrar även till växters spänst. Det visar forskare från Uppsala universitet i en ny artikel i tidskriften Nature.

Lymfsystemet består av ett nätverk av lymfkärl som upprätthåller kroppens vätskebalans och bidrar till immunförsvaret. De allra tunnaste lymfkärlen kallas lymfkapillärer. Deras väggar består av ett lager så kallade lymfendotelceller som släpper igenom vätska, celler och stora molekyler från omkringliggande vävnader för vidare transport till andra delar av kroppen. Dessa celler måste släppa igenom vätska effektivt samtidigt som de tål utvidgning vid förändringar i vätskevolymen i vävnad, till exempel vid svullnader, utan att brista.

Töjda celler fick flikig form

I den aktuella artikeln har forskarna undersökt hur det tunna lagret av lymfendotelceller kan stå emot att kärlen expanderar när de tar upp vätska. Det visade dig bero på cellernas förmåga att ständigt förändra sin underliga form.

– Det har sedan länge varit känt att lymfendotelcellerna är flikiga, ungefär som eklöv eller pusselbitar. Men orsaken till denna unika form är inte känd och man har aldrig kunnat efterlikna det i odlade celler. I vår studie utsatte vi ett tunt lager av odlade lymfendotelceller för upprepade töjning i olika riktningar och fann att cellerna började få ett pusselbitsliknande utseende. Det blev också ett större överlapp mellan cellerna, vilket betyder att cellernas kontaktyta med sina grannar ökade, säger Taija Mäkinen, professor vid Uppsala universitet, som har lett studien.

Liknar växtbladens celler

En pusselbitsliknande form finns även hos en helt annan typ av celler – på ytan av växtblad. Där är deras roll att stå emot turgortrycket, det vill säga det vätsketryck som behövs för att en växt ska kunna växa till och hålla sig upprätt.

–Formen på de pusselbitsliknande cellerna hos växter regleras av en specifik signalväg och motsvarande signalväg finns även hos lymfendotelceller. När vi testade att blockera denna signalväg i odlade celler blev överlappet som orsakats av töjning mindre, säger Taija Mäkinen och fortsätter:

– I möss som saknar en av signalmolekylerna i signalvägen förändrades inte bara formen på lymfendotelcellerna utan lymfkapillärerna höll också ihop mindre och fungerade sämre. Det tyder på att lymfkapillärerna behöver detta överlapp för att kärlen ska kunna expandera utan att gå sönder när trycket ökar.

Det pusselbitsliknande utseendet hos både växtceller och lymfendotelceller hos däggdjur är en egenskap som sticker ut bland alla olika former som celler kan ha i naturen. Forskarna tolkar resultaten från studien som att det beror på deras specialiserade funktion att kunna stå emot förändrande vätskevolymer. Det avslöjar en biologisk designprincip som finns i vitt skilda arter för att öka den strukturella stabiliteten.

Kontakt

Taija Mäkinen, professor vid institutionen för immunologi, genetik och patologi, Uppsala universitet.
Telefon: 018-471 41 51, 070-425 03 60,
E-post: taija.makinen@igp.uu.se

Artikel

Schoofs H et al.; Dynamic cytoskeletal regulation of cell shape supports resilience of lymphatic endothelium. Nature (2025). DOI:10.1038/s41586-025-08724-6