Исследователи обнаружили неожиданную связь между защитной системой организма и регенерацией кожи. По мнению авторов исследования, опубликованного в журнале PLoS Biology, клетки иммунной системы (макрофаги), которые ответственны за уничтожение патогенных микроорганизмов, также отвечают за активацию стволовых клеток кожи и вызывают рост волос.
Регенеративная способность стволовых клеток позволяет восполнять кожу в течение всей жизни. Но разные факторы могут снизить ее регенеративные свойства или способствовать неконтролируемому росту. Это может привести к старению и болезням, в том числе к раку кожи. Открытие того, что макрофаги активируют стволовые клетки кожи, может иметь дополнительные последствия.
«Мы обнаружили, что макрофаги, чья основная функция – бороться с инфекциями и участвовать в заживлении ран, также активизируют волосяные фолликулы стволовых клеток кожи», – утверждает Мирна Перес-Морено (Мirna Perez-Moreno).
Эта работа возникла более чем четыре года назад при наблюдении за мышами. Мыши получили противовоспалительные препараты для лечения, которые также увеличивали рост волос. Убедившись, что объяснение может находиться в существовании тесной связи между стволовыми клетками и иммунными клетками, Перес-Морено начала экспериментировать с различными типами клеток. После нескольких лет исследования она обнаружила, что, когда стволовые клетки находятся в состоянии покоя, часть макрофагов умирает, в результате процесса, известного как апоптоз. Это стимулировало секрецию макрофагов, которые, в свою очередь, активировали стволовые клетки, что вызывало рост волос.
Макрофаги секретируют ряд факторов, включая белки, называемые Wnt. Исследователи продемонстрировали участие макрофагов в получении искусственным путем Wnts. Они воспроизвели естественный процесс обработки макрофагов ингибитором Wnt препарата, инкапсулированного в липосомы. Как и следовало ожидать, когда они использовали этот препарат, активация роста волос останавливалась.
Хотя это исследование было проведено на мышах, исследователи считают, что их открытие «может разработать новые стратегии лечения» для роста волос у человека. Кроме того, использование липосом в качестве способа доставки лекарства в специфические клетки является очень перспективным направлением экспериментов, которые могут иметь последствия для изучения некоторых патологий.
С более фундаментальной точки зрения, это исследование является попыткой понять, как изменения окружающей среды могут регулировать регенеративные способности. В настоящее время известно, что макрофаги являются ключевыми клетками, которые существуют в среде, окружающей стволовые клетки.
«Наше исследование подчеркивает важность макрофагов в качестве модуляторов регенеративных процессов в коже, происходящих за пределами их первичной функции, как фагоцитов [клетки иммунной системы]», – говорят авторы в журнале PLoS Biology.
Следующей целью является изучить класс макрофагов, которые участвуют в активации стволовых клеток кожи и их последствий в регуляции стволовых клеток при патологических состояниях, в том числе раке кожи.
Как объясняет Перес-Морено, «макрофаги очень разнообразные клеточные популяции. Менее десяти лет назад ученые обнаружили, что помимо костного мозга макрофаги происходят из желточного мешка во время беременности, и есть даже другие макрофаги, которые пролиферируют в тканях».
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Castellana, Donatello; Paus, Ralf; Perez-Moreno, Mirna (2014) Macrophages Contribute to the Cyclic Activation of Adult Hair Follicle Stem Cells // PLoS Biology – vol. 12 (12) – p. 16
