Новое представление о регенерации на основе изучения зубов мышей

30-Января-2018

Ученые уверены, что в один прекрасный день человечество сможет использовать стволовые клетки для заживления ожога, восстановления пов...

Ученые уверены, что в один прекрасный день человечество сможет использовать стволовые клетки для заживления ожога, восстановления поврежденной ткани сердца, выращивания почек и других органов с нуля. Из года в год мы приближаемся к этой мечте, чтобы превратить её в реальность. Существенная проблема для стволовых клеток – понимание принципа, как же именно эти клетки решают, что настало время преобразования в зрелые взрослые клетки для восстановления поврежденных тканей.

Ответ на такой волнующий вопрос кроется в самом неожиданном месте – зубах мышей.

Постоянно растущие резцы – определяющая черта грызунов - используются для самообороны и добычи пищи. Именно эти органы могут дать подсказки. Изнутри челюсти мышиные резцы похожи скорее на зубы саблезубого тигра. Единственное отличие в том, что они прорезаются через десны в передней части рта.

Когда передняя часть зуба опускается, стволовые клетки углубляются в челюсть, поддерживая каждый резчик, и выдвигая вперед растущий зуб. Это напоминает принцип механического карандаша.

Исследователи попытались выяснить, что помогает резцам мыши расти и надеялись узнать процесс обновления тканей. Руководителем исследовательской группы стал Офир Клейн (Ophir Klein) из UC San Francisco, доктор философии, профессор ортофациальных наук в Школе стоматологии и педиатрии в Медицинской школе (UCSF's School of Dentistry and of pediatrics in the School of Medicine).

Джимми Ху (Jimmy Hu), доктор философии, докторант-исследователь в лаборатории Клейна, обнаружил, что командные сигналы от ткани вокруг заставляют стволовые клетки преобразовывать зрелую ткань.

«Обычно мы рассуждаем о стволовых клетках как о тех, которые реагируют на химические сигналы, чтобы размножаться и делиться. Но стоит упомянуть, что существует огромное взаимодействие между физической средой и клетками, что влияет на удовлетворение растущих потребностей зубов» - заявил Ху.

Джимми Ху вместе с коллегами обнаружили, что интегрины, белки, которые находятся в клеточных мембранах и связывают внутренний скелет клеток с более крупными белковыми структурами окружающей ткани, вызывают новый каскад сигналов, которые стимулируют быстрое размножение. Этот процесс называется «пролиферация».

Пока неизвестно, что за сигналы приводят к пролиферации стволовых клеток. Однако, удалось выяснить, что они «путешествуют» к обратной стороне зуба, которая нуждается в активном производстве клеток.

Когда стволовые клетки транпортируются в обозначенное пространство, то стимулируют генерирование интегрина. Эти интегрины позволяют клеткам связываться с внеклеточными молекулами и увеличиваться в количестве, чтобы в конечном итоге создать большое объединение зрелых зубных клеток.