Среда, 21 Март 2018 20:16

Мезенхимальные стволовые клетки дёсен ускоряют заживление ран

Автор  Мельникова Елена
Оцените материал
(1 Голосовать)

Учёные из Пенсильванского университета (University of Pennsylvania), США, исследовали регенеративные свойства стволовых клеток дёсен, влияющие на ускоренное заживление ран. Их результаты, опубликованные 14 марта 2018 года в Science Translational Medicine, открывают путь для развития терапевтических стратегий, нацеленных на лечение труднозаживающих ран, а также других состояний, которые сопровождаются воспалительным ответом, таких как аутоиммунные заболевания.

Ткань десны обычно восстанавливается примерно в два раза быстрее, чем кожа, и при этом образуется меньше шрамов. Одна из причин может заключаться в особенностях мезенхимальных стволовых клеток дёсен или GMSC (gingival mesenchymal stem cells), которые способны формировать различные типы клеток.

«Данное исследование – совокупность нескольких различных путей, изучаемых нами», - говорит профессор Сонгтао Ши (Songtao Shi), заведующий кафедрой анатомии и клеточной биологии Пенсильванской стоматологической школы и ведущий автор исследования.

«Во-первых, как стоматологи, мы знаем, что процесс заживления во рту отличается: он происходит гораздо быстрее, чем на коже. Во-вторых, в 2009 году мы обнаружили в десне мезенхимальные стволовые клетки, которые очень полезны с терапевтической точки зрения. В-третьих, мы знаем, что что мезенхимальные стволовые клетки выделяют множество белков. Поэтому мы задались вопросом: как мезенхимальные стволовые клетки дёсен высвобождают все эти вещества и ускоряют ли они заживление ран в тканях слизистой оболочки?»

Из более ранних работ группы Ши было известно, что мезенхимальные стволовые клетки выполняют многие из своих функций, выделяя сигнальные молекулы во внеклеточных пузырьках – везикулах.

Чтобы понять, чем отличаются GMSC от мезенхимальных стволовых клеток кожи, команда Пенсильванского университета сравнила их внеклеточные везикулы. Они обнаружили, что мезенхимальные стволовые клетки дёсен содержат большее количество белков, включая антагонист рецептора интерлейкина 1 (IL-1RA) – белок, препятствующий активации внутриклеточного сигнального каскада провоспалительного цитокина. IL-1RA также применяется в качестве терапии в лечении ревматоидного артрита и воспалительных процессов.

В дальнейшем исследовании команда решила выяснить механизм продуцирования IL-1RA и других цитокинов. Они предполагали, что этот процесс контролируется белком Fas, который они ранее связывали с иммунной регуляцией. Учёные обнаружили более высокое содержание Fas в GMSC, в отличие от мезенхимальных стволовых клеток кожи. Кроме того, оказалось, что у мышей с дефицитом Fas был низкий уровень секреции IL-1RA.

Дальнейшие молекулярные исследования показали, что что Fas образует белковый комплекс с Fap-1 и Cav-1 для активации механизма высвобождения внеклеточных микровезикул. Также учёные обнаружили, что в мезенхимальных стволовых клетках дёсен, расположенных по краям ран, отмечается повышенный уровень IL-1RA. Мышам, у которых ингибировался или отсутствовал IL-1RA, потребовалось больше времени для заживления ран на дёснах.

Когда же исследователи выделили белок IL-1RA, секретируемый GMSC, и ввели его в раны, они затянулись значительно быстрее.

«Мы обнаружили, что мезенхимальные стволовые клетки и особенно те, которые находятся в дёснах, выделяют большое количество цитокинов через внеклеточные везикулы», - говорит Сяосинь Коу (Xiaoxing Kou), первый автор работы.

Данные результаты могут быть особо значимы для лечения труднозаживающих ран - одного из основных осложнений диабета. В ходе исследования учёные обнаружили, что GMSC мышей-диабетиков производят меньше внеклеточных везикул по сравнению со здоровыми животными, а также они секретируют меньшее количество IL-1RA. Введение внеклеточных везикул, полученных из GMSC здоровых мышей, сократило время заживления ран у мышей с диабетом.

«Наша статья раскрывает лишь часть механизма влияния стволовых клеток на заживление ран», - говорит Коу. «Но я думаю, что мы сможем, опираясь на результаты, использовать эти клетки или их внеклеточные везикулы при множестве различных заболеваний, в том числе для лечения труднозаживающих ран, наблюдаемых у диабетиков».

Заглядывая в будущее, Ши и Коу с коллегами планируют провести клинические испытания своей работы.

«Мы ориентируемся на трансляционную терапию», - говорит Ши. «Эти клетки легко получать из дёсен, что делает их прекрасным материалом для клинического применения. У нас впереди много работы, но я предвижу использование данных клеток для уменьшения образования рубцов, улучшения заживления ран и даже лечения многих воспалительных и аутоиммунных заболеваний».

Прочитано 512 раз
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии