Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • vsh25
  • Vitacoin

Польза конкуренции

Запрет на конкуренцию между стволовыми клетками состарил мышиные хвосты

Полина Лосева, «Чердак»

С возрастом запасы стволовых клеток в коже истощаются, поэтому она становится тоньше, а раны заживают хуже. Ученые из Японии и Франции обнаружили белок, который поддерживает молодость кожи. Стволовые клетки, у которых этого белка много, выталкивают наружу те клетки, где его мало. Но со временем большинство клеток его теряют, конкуренция прекращается и кожа стареет. Кстати, это тот же самый белок, мутация в котором вызывает буллезный эпидермолиз – болезнь «детей-бабочек».

Кожа млекопитающих состоит из нескольких слоев. Самый глубокий образован стволовыми клетками, которые располагаются на базальной мембране – плотной подушке из межклеточного вещества. Стволовые клетки регулярно делятся, отпочковывая своих потомков в верхние слои, где те пополняют ряды «рабочих» клеток кожи. Однако с возрастом стволовые клетки постепенно теряют способность делиться, в результате чего кожа становится тоньше и хуже затягивает раны.

В поисках причин старения кожи исследователи из Японии и Франции обратили внимание на белок коллаген XVII (COL17A1) – один из множества коллагенов, входящих в состав межклеточного вещества. Он отвечает за прикрепление стволовых клеток к базальной мембране. Дефекты этого коллагена вызывают один из видов буллезного эпидермолиза – тяжелого генетического заболевания, при котором кожа буквально слезает слоями.

Известно, что к старости клетки теряют коллаген XVII. Исследователи предположили, что это происходит из-за того же стресса, который вызывает клеточное старение. И действительно, когда они подействовали на клетки кожи мыши ультрафиолетом и перекисью водорода, количество коллагена в них сильно уменьшилось.

Тогда ученые решили проследить, что происходит со стареющими клетками в коже мышиных хвостов. Они использовали модельных мышей-конфетти, каждая из клеток у которых производит выбранный случайным образом светящийся белок. На этой модели удобно следить за судьбой отдельных стволовых клеток: когда они делятся, образуется клон клеток, светящихся одним цветом. Оказалось, что с течением времени клонов в коже становится все меньше и меньше. Одни из них как бы выталкивают других из слоя, и те постепенно исчезают, лишившись опоры. При этом клетки-победители, как правило, содержат коллаген XVII, а проигравшие клетки по какой-то причине его потеряли. Когда исследователи специально выключили ген коллагена XVII в отдельных клетках, их тоже быстро вытеснили из кожи.

competition.png

По итогам экспериментов ученые предлагают следующую модель старения кожи. Каждая стволовая клетка делится и образует свой клон. Если по каким-то причинам (например, под влиянием стресса или новой мутации) одна из клеток стареет, она теряет коллаген XVII. После этого она хуже держится за базальную мембрану, и более здоровые клетки механически выдавливают ее в верхние слои кожи. Таким образом, клеточная конкуренция позволяет коже сохранять молодость. В то же время клонов постепенно становится меньше. И когда клетки-победители с возрастом начинают стареть и терять свой коллаген XVII, заменить их уже некому.

«Чердак» уже писал про феномен клеточной конкуренции – недавно ученые из Португалии предположили, что она оказывается полезна для удаления старых клеток из мозга при болезни Альцгеймера. В случае с мышиной кожей она тоже играет важную роль, что оборачивается неприятностями в старости. Тем не менее, у некоторых историй о клеточной конкуренции конец оказывается счастливым – например, иногда у пациентов с буллезным эпидермолизом наступает неожиданное улучшение. Это связано с тем, что отдельные стволовые клетки кожи мутируют, случайным образом восстанавливают работу коллагена XVII и вытесняют дефектные клетки из ткани. Феномен получил название «естественной генной терапии», и вместе с новыми исследованиями он подтверждает наши представления о значимости клеточной конкуренции для нормальной работы тканей.

Статья Liu et al. Stem cell competition orchestrates skin homeostasis and ageing опубликована в журнале Nature.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

старение кожа взрослые стволовые клетки Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Потеря идентичности

Кожа стареет из-за того, что клетки соединительной ткани «теряют идентичность» и перестают участвовать в производстве коллагена.

читать

Исключение из правил

Открыт механизм, благодаря которому травмированная кожа у стариков заживает лучше, чем у молодых животных и людей.

читать

Почему стареет кожа?

Воздействие интенсивного солнечного света и неотвратимый фактор времени приводят к обвисанию кожи, появлению морщин и нарушений пигментации.

читать

За седину и облысение отвечают два белка

Результаты работы специалистов из университета Техаса могут привести к созданию новых способов лечения облысения и предотвращения возникновения седины.

читать

Насколько молодо вы выглядите?

Определенные варианты гена MC1R делают человека внешне почти на два года старше его реального возраста.

читать