Кожа, защищающая наше тело от воздействия окружающей среды, находится в состоянии постоянного обновления, заключающегося в замене отмирающих клеток новыми. В период взрослой жизни, когда рост организма уже прекратился, число новых клеток кожи должно в точности компенсировать число потерянных мёртвых клеток. Для объяснения того, каким образом телу удаётся поддерживать столь деликатный баланс, было выдвинуто несколько весьма непохожих теорий.
Исследование, предпринятое учёными из Свободного университета Брюсселя (Бельгия) и Кембриджского университета (Великобритания), открыло популяцию стволовых клеток, образующих прогениторные клетки, которые отвечают за поддержание соответствующего баланса эпидермиса. Кроме того, было показано, что основной вклад в процесс залечивания ран вносят именно стволовые клетки эпидермиса.
Учёные провели серию успешных генетических экспериментов, которые позволили ввести в состав генома двух разных популяций эпидермальных клеток флюоресцентный маркер, а затем следить за их жизнедеятельностью и тем вкладом, который они вносят в поддержку эпидермиса. Одна из популяций пролиферирующих клеток продемонстрировала большой потенциал выживаемости, а другая, напротив, постоянно сокращалась. Чтобы обработать полученные данные и согласовать их с реальной жизнью, исследователи построили математическую модель. При этом было выдвинуто предположение о существовании некоего подобия иерархической организации, где медленно делящиеся стволовые клетки находятся на вершине «клеточного древа», продуцируя прогениторные клетки с более быстрым жизненным циклом, которые и обеспечивают ежедневный клеточный баланс кожного эпидермиса.
Анализ клеточной пролиферации подтвердил существование стволовых клеток с медленным жизненным циклом, а эксперименты по пролиферации генов продемонстрировали то, что стволовые и прогениторные клетки характеризуются различной экспрессией генов.
Сравнивая поведение обоих популяций при залечивании раны, учёные обнаружили, что только стволовые клетки способны проводить экстенсивную регенерацию, в процессе которой их количество весомо увеличивается (но не за счёт деления, а путём «созыва» стволовых клеток со всех уголков организма), в то время как популяция прогениторных клеток существенно не меняется. Последние вносят лишь незначительный, короткоживущий вклад.
Таким образом, эта работа стала первой в своём роде демонстрацией той критически важной роли, которую играют эпидермальные стволовые клетки в процессе затягивания ран. Она показала существование стволовых клеток с медленным жизненным циклом, которые помогают восстановлению тканей, а также более быстро делящихся прогениторных клеток, поддерживающих ежедневный клеточный баланс эпидермиса. Популяция стволовых клеток способна быстро мобилизоваться в случае неожиданно возникшей беды в любых тканях, включая мышцы, волосяные луковицы и даже кровяные клетки.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
