Большинство клеток в организме человека имеют определенную форму и функцию, которые закладываются во время эмбрионального развития и не меняются. Например, клетка крови не может превратиться в нервную клетку или наоборот. Стволовые клетки, напротив, могут превращаться в другие типы клеток. Понимание поведения стволовых клеток позволит управлять ими для восстановления органов и заживления ран.
В организме человека есть органы (печень, желудок), способные регенерировать в ответ на повреждение. Тем не менее, группа из Калифорнийского университета в Риверсайде посвятила исследование волосяным фолликулам, потому что это единственная структура, которая периодически восстанавливается даже в отсутствие повреждений.
Исследователи определили, что трансформирующий фактор бета (transforming growth factor beta, TGF-β) контролирует процесс, посредством которого клетки в волосяных фолликулов, включая стволовые, делятся и образуют новые клетки или организуют свою собственную смерть, что в конечном итоге приводит к гибели всего волосяного фолликула.
Белок TGF-β играет две противоположные роли. Он активирует некоторые клетки волосяных фолликулов для производства новой ткани, а позже запускает апоптоз – процесс запланированной гибели клеток. Как и в случае со многими химическими веществами, разница заключается в количестве. Если клетка вырабатывает ограниченное количество TGF-β, это активирует клеточное деление, а избыток вызывает апоптоз.
В настоящее время неизвестно, почему фолликулы убивают сами себя посредством апоптоза. Некоторые гипотезы предполагают, что это эволюционно унаследованная черта от животных, сбрасывающих зимний мех, чтобы пережить жаркие летние месяцы или замаскироваться. Но даже когда волосяной фолликул убивает сам себя, он сохраняет запас стволовых клеток. Когда выжившие стволовые клетки получают сигнал к регенерации, они делятся, создают другие клетки и развиваются в новый фолликул.
Если ученые смогут более точно определить, как TGF-β активирует деление клеток и взаимодействует с важными генами, возможно, удастся «разбудить» стволовые клетки фолликулов, чтобы однажды вылечить не только облысение, которое беспокоит миллионы людей во всем мире, но и ускорить заживление ран, поскольку фолликулы являются источником стволовых клеток.
Статья K.Dinh et al. A probabilistic Boolean model on hair follicle cell fate regulation by TGF-β опубликована в журнале Biophysical Journal.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» vechnayamolodost.ru по материалам UC Riverside: The chemical controlling life and death in hair follicles.
