Зуб лабораторной мыши позволит по-новому взглянуть на процесс регенерации тканей

  • 04 мая, 2017
    0 Comments

    Ученые надеются когда-то научиться управлять стволовыми клетками, чтобы с их помощью лечить ожоги, раны и прочие дефекты человеческого тела. Реализация этой мечты год от года становится все ближе, но исследователей по-прежнему озадачивает нерешенные вопросы. Один из центральных - как стволовые клетки «узнают», что им пора делиться и специализироваться, превращаясь в обычные клетки человеческих органов. Ответить на этот вопрос ученым поможет замечательный орган — резец лабораторной мышки.

    По мере износа и уменьшения зуба пул стволовых клеток у основания резца наращивает его сзади. Синхронно с этим зуб выдвигается вперед. Процесс сильно смахивает на выдвижение грифеля из механического карандаша, с той разницей, что карандашный грифель когда-то закончится. Здесь же зуб по мере выдвижения нарастает и именно этой частью процесса занимались ученые.

    «Когда мы становимся старше, наши зубы изнашиваются, а в природе, когда у вас больше нет зубов, вы умираете. Поэтому мыши и многие другие животные, от слонов до некоторых приматов, могут непрерывно наращивать зубы», - говорит профессор Офир Клейн (Ophir Klein) из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

    В новой статье, опубликованной онлайн в журнале Cell Stem Cell, авторы описывают сигналы, поступающие от окружающих тканей и запускающие процесс размножения стволовых клеток и их трансформации в зрелую ткань зуба.

    «Мы обычно думаем, что стволовые клетки реагируют на химические сигналы, чтобы начать размножаться и дифференцироваться, но здесь налицо захватывающее взаимодействие между физической средой и клетками, которое побуждает их участвовать в формировании тканей растущего зуба», - говорит Джимми Ху (Jimmy Hu), один из авторов статьи.

    Ху и его коллеги обнаружили, что процессы роста и дифференциации, кратко именуемые пролиферацией, непосредственно запускают интегрины - протеины, дислоцированные в клеточных мембранах и связывающие клетки с окружающей тканью.

    «Наши данные ясно показывают, что по мере того, как стволовые клетки перемещаются в область пролиферации, они наращивают производство интегрина, который позволяет им взаимодействовать с внеклеточными молекулами», - говорит Ху.

    Пока неясно, какие именно факторы заставляют клетки вести себя подобным образом, но авторы предполагают, что они могут каким-то образом обнаруживать перемещение в область, где идет наращивание задней части зуба. Этот сигнал может быть основан на изменениях жесткости тканей или физических сил, тянущих и толкающих клетки.

    Оригинал: Сергей Сысоев https://naked-science.ru/article/sci/zub-laboratornoy-myshi-pozvolit-po

     

     

     

  • Экспертная колонка

    27 марта 2017

    Термин «стволовые клетки» придумал русский ученый А.А. Максимов еще в начале прошлого века, исследуя процесс кроветворения, затем А.Я. Фриденштейн доказал наличие других, не только кроветворных стволовых клеток. С тех пор мировая наука существенно продвинулась в изучении этого вопроса.

    Сегодня известно, что стволовые клетки являются основой самоподдержания и обновления организма человека. Установлено, что они входят в состав не только костного мозга, но и соматических и висцеральных тканей нашего организма. С различной степенью регулярности эти клетки обновляются, тем самым поддерживая здоровье человека на должном уровне.

    Некоторые клетки организма обновляются раз в две недели, а другие – раз в год, третьи – не обновляются совсем (например, нейроны), однако возраст и болезни уменьшают их количество. Таким образом, резерв стволовых клеток, «перезагружающих» и «ремонтирующих» наш организм истощается. Стало очевидно, что нужно повышать их потенциал, для чего можно, например, изымать стволовые клетки из организма, приумножать их в сотни, тысячи раз и вводить обратно. Кроме того, ученые с помощью стволовых клеток научились выращивать ткани и некоторые органы.

    Однако академик считает, что это не решит проблемы, потому что благодаря развитию медицины продолжительность жизни человека растет с каждым годом. Это может приводить к тому, что будет появляться все больше пациентов, которые будут нуждаться в органах для трансплантации: сердце, почках, печени, легких.

    Решение проблемы и логичное развитие регенеративной медицины он видит не в том, чтобы искусственно вырастить орган и подсадить его человеку (своего рода «паллиативное решение проблемы»), но научиться контролировать обновление клеток и программировать эту регенерацию внутри человеческого организма.

  • Видео недели

    Ученые из клиники Майо решили изучить влияние микрогравитации на рост и биологические свойства стволовых клеток, для чего в ближайшее время будет подготовлен эксперимент по культивирования стволовых клеток человека на МКС. Спицалисты считают, что микрогравитация и невесомость могут не просто менять регенеративный потенциал стволовых клеток, но и стать новым способом более эффективного культивирования и найти свое применение в тканевой инженерии.

  • Twitter лента