Раны начнут залечивать клетками-переростками
Исследователи изучили роль крупных полиплоидных клеток в восстановлении повреждённых тканей.
Американские биологи изучили возможную роль крупных полиплоидных клеток в заживлении ран у мух и млекопитающих. Находки, о которых авторы сообщают в статье, опубликованной журналом PLOS One, позволяют надеяться на создание новых методов заживления ран и стимуляции восстановления тканей у пожилых людей.
Потерю тканей организм компенсирует интенсивным делением клеток. Однако клетки большинства "высших" организмов — и человека в том числе — способны лишь к ограниченному числу делений. Запас свободно делящихся стволовых клеток тоже не бесконечен, так что с возрастом процессы восстановления повреждений замедляются. Поэтому Вики Лосик (Vicki Losick) из Медицинского института Говарда Хью и её коллеги предлагают заживлять раны, увеличивая не число соседних клеток, а их размер.
Механизм "индуцированной раной полиплоизации" (Wound-Induced Polyploysation, WIP) в качестве способа восстановления нарушенной в месте повреждения популяции клеток был обнаружен совсем недавно, в ходе экспериментов с дрозофилами. Показано, что под воздействием биохимических сигналов, связанных с нарушением целостности тканей, соседние клетки могут проходить несколько циклов удвоения хромосом и роста, минуя стадию непосредственного деления.
В результате образуются полиплоидные (содержащие три и более копий ДНК) клетки увеличенных размеров и с повышенной производительностью биохимического аппарата. Аналогичные процессы, ведущие к появлению WIP-клеток, отмечены и в некоторых тканях млекопитающих, что позволяет считать этот механизм альтернативой обычному делению клеток на месте повреждения.
В своих новых экспериментах с дрозофилами Вики Лосик и её коллеги показали, что количество образующихся WIP-клеток пропорционально числу погибших и повреждённых клеток ткани. Их появление опосредуется белками-киназами JNK и Hippo, первые из которых участвуют в развитии стрессовых реакций, а вторые регулируют рост клеток и тканей.
Авторы провели и дополнительные опыты с мышами, подтвердив, что полиплоидизация позволяет компенсировать гибель клеток у линии животных с синдромом Фукса — дистрофическими процессами в эндотелии роговицы. Это и позволяет надеяться, что в будущем искусственная стимуляция роста WIP-клеток станет одним из эффективных способов заживления ран. Однако прежде чем этот метод войдёт в медицинскую практику, требуется лучше понять механизмы появления и работы WIP-клеток.
