Многие проблемы и вопросы медицинской практики можно решить, разработав эффективные способы замораживания и последующего хранения тканей. Однако часто во время криоконсервации происходит кристаллизация внутриклеточной жидкости, и это вызывает гибель клеток. Недавно учеными была получена новая информация о механизме замораживания тканевых клеток, которая может стать основой для разработки новых подходов к криоконсервации и предотвращению повреждений тканей.

     Кристаллизация внутриклеточной жидкости происходит чаще в тех клетках, которые объединены в ткани. Одиночные же клетки, находящиеся, к примеру, в суспензии, менее подвержены данному процессу. Явление кристаллизации давно стоит на пути пытающихся предотвратить повреждения тканей ученых.

     Ранее считалось, что кристаллы льда проникают в клетку сквозь мембранные каналы, т.н. щелевые контакты. Это способствует быстрому распространению льда в тканях. Однако последние исследования показывают, что криодеструкция тканей – гораздо более сложный механизм.

     Ученые из Университета Вилланова изучали происходивший в генетически модифицированных клетках процесс замораживания на уровне микроскопа и при помощи математических моделей. Выяснилось, что целевые контакты – это не основной путь распространения кристаллов льда между клеток. Лёд захватывал межклеточное пространство даже в случае отсутствия щелевых контактов в специально созданных образцах тканей. Значительная роль в распространении кристаллов льда отводится межклеточным соединениям, когда мембраны двух соседствующих клеток «сшиты» рядами плотных структур. Используя высокоскоростное видео, ученым удалось зафиксировать, что лед вне клеток может образовывать мельчайшие ответвления, которые и проходят через барьеры швов из вышеуказанных плотных структур. В результате этого происходит захват межклеточного пространства и кристаллизация клеток, которые прилегают к образовавшейся бреши.

     Данное открытие может простимулировать производство инженерных тканей для использования в трансплантологии. Ученые считают, что криоконсервация, использующаяся для лучшей сохранности компонентов ткани, подарит возможность массового производства и удобной транспортировки продуктов биоинженерии, спасающих жизнь.