Динамика стволовых клеток при заживлении ран — новое исследование
Учёные из Брюссельского свободного университета (Libre de Bruxelles, Université), Бельгия, впервые определили изменения в динамике стволовых клеток при заживлении ран. Результаты исследования, опубликованного 1 марта 2017 года в Nature Communications, помогут дать ответы на ключевые вопросы биологии – механизмы восстановления тканей после травм с помощью стволовых клеток.
Кожа — главный барьер, который защищает животных от воздействия внешней среды. При нарушении данной защиты, активируется цепь клеточных и молекулярных событий для восстановления целостности кожного покрова. Нарушение этих событий может привести к некорректной регенерации и, как следствие, вызвать острые и хронические заболевания кожи.
В заживлении ран принимают участие различные популяции стволовых клеток (СК), однако до сих пор неясно, как именно они управляют пролиферацией, дифференциацией и миграцией при данном процессе.
В новом исследовании группа учёных из Брюсселя под руководством Седрика Бланпа (Cédric Blanpain) изучала клональную динамику и молекулярные механизмы, которые лежат в основе восстановления тканей эпидермиса. В работе были использованы современные генетические модели мышей для изучения различных популяций стволовых клеток. В частности, была использована методика мониторинга клеточных линий (англ. — lineage tracing) для того, чтобы проследить за судьбой стволовой клетки и её дочерних клеток с течением времени.
Исследователи обнаружили, что СК, мигрирующие из разных отделов эпидермиса, обладают сходными свойствами при восстановлении раны, несмотря на их различное изначальное положение в кожном покрове.
«Особенно интересно наблюдать, что при регенерации эпидермиса происходит активация очень разных стволовых клеток, которые одинаково реагируют на чрезвычайную ситуацию – полученную рану, и нацелены на полное восстановление повреждённой ткани», — комментирует Марияселесте Арагона (Mariaceleste Aragona), первый автор исследования.
Авторы определили сигнатуры экспрессии генов различных участков, окружающих рану, чтобы определить клетки, которые активно делятся и клетки, мигрирующие для восстановления повреждения.
«Молекулярная характеристика мигрирующих в первую очередь клеток предполагает, что они защищают стволовые клетки от инфекции и механического стресса, оптимизируя процесс заживления», — говорит соавтор Софи Деконинк (Sophie Dekoninck).
В целом, данная работа даёт важное представление об изменениях механизмов, участвующих в восстановлении тканей и демонстрирует, что способность стволовых клеток к регенерации не зависит от их происхождения, а скорее от их способности к миграции.
«Наше исследование впервые раскрывает динамику стволовых клеток во время заживления ран и идентифицирует новых молекулярных участников, связанных с регенерацией кожи. Нарушение регуляции некоторых данных генов у пациентов могут вызывать проблемы при заживлении ран, которые приводят к образованиям хорнических язв. Для определения роли этих генов и поиска новых терапевтических целей для лечения хронических раневых процессов необходимы дальнейшие функциональные исследования», — объясняет Седрик Бланпа, ведущий автор исследования.
