Ваша кожа постоянно обновляется. Каждый месяц ваше тело сбрасывает и регенерирует весь внешний слой — полный оборот, поддерживаемый крошечными неутомимыми стволовыми клетками. Эти же клетки активизируются, когда вы получаете порез, заживляя раны с поразительной скоростью.
Профессор Элейн Фукс, профессор имени Ребекки К. Лэнсфилд в Рокфеллеровском университете и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза, десятилетиями раскрывала, как стволовые клетки кожи делают то, что они делают, и что происходит, когда они становятся дисфункциональными. Её работа помогла определить, как стволовые клетки способствуют регенерации, как они взаимодействуют с иммунной системой — и как иногда они становятся источником рака или хронического воспаления.
Эти открытия имеют далеко идущие последствия. Понимая, как стволовые клетки пополняют ткани и поддерживают наше здоровье, Фукс переосмысливает то, как учёные думают о старении, болезнях и воспалении во всём теле.
В этом интервью Фукс рассказывает о том, что делает эти клетки такими увлекательными — и такими полезными.
Стволовые клетки — это клетки по всему нашему эпидермису, которые производят новую кожу, потовые железы и волосяные фолликулы. Они делают это постоянно, обновляя весь наш барьер с внешним миром каждые четыре недели. Подобные процессы необходимы для выживания нашего организма и здоровья всех других органов, спрятанных под кожей. Когда мы получаем порез или царапину, стволовые клетки кожи также отвечают за восстановление повреждённой области.
По сравнению с большинством других стволовых клеток человека эти клетки обладают почти несравненной способностью к регенерации тканей. И это несмотря на постоянный шквал стрессоров из внешнего мира. Можно с уверенностью сказать, что кожа — самая устойчивая, регенеративная ткань в нашем организме.
Большинство клеток в нашем организме с возрастом ухудшаются — они начинают делиться реже или хуже выполняют свою работу. Но стволовые клетки кожи невероятно выносливы не только в ответ на воспаление, болезни и раны, но и со старением.
Если поместить стволовые клетки кожи от старого животного в молодое, кожа продолжает выглядеть и функционировать по-молодому. Это говорит нам о том, что эти клетки не сильно меняются с возрастом, даже когда окружающие их клетки кожи меняются. Этот источник молодости — то, что мы хотели бы лучше понять и применить к другим тканям и типам стволовых клеток. Если мы сможем понять, как эти клетки так хорошо справляются со стрессом и травмами, возможно, мы сможем научиться делать другие клетки в организме более устойчивыми.
Абсолютно верно. Пятнадцать процентов населения мира страдают псориазом или экземой, которые вызваны воспалением стволовых клеток кожи и их чрезмерным размножением — стволовые клетки производят больше слоёв кожи, чем обычно. В то же время немеланомный рак кожи является наиболее распространённым раком в мире, и он обычно вызывается мутациями в стволовых клетках кожи. И то, и другое — огромные проблемы для здоровья, и они растут.
Но я также помню, что помимо физических симптомов, кожные заболевания несут уникальную психологическую нагрузку, потому что они так заметны. Каждая мелочь и каждая аномалия на коже заметны.
Одно из самых захватывающих открытий моей лаборатории — это то, что стволовые клетки кожи не просто реагируют на повреждение или воспаление — они запоминают это. Мы обнаружили, что после воспалительного эпизода эти клетки сохраняют своего рода «память», позволяя им вспоминать прошлые события даже спустя месяцы или годы. Эта память может помочь им быстрее заживлять раны или более эффективно бороться с патогенами.
Но есть и обратная сторона. Та же память, которая обучает их быстрее реагировать, также может сделать их более склонными к чрезмерной реакции, что, по нашему мнению, способствует хроническим воспалительным заболеваниям, таким как экзема или псориаз. Более того, воспоминания могут сделать клетки более уязвимыми к развитию рака в более позднем возрасте.
Моя лаборатория разработала инструменты для выделения стволовых клеток кожи непосредственно из тканей и их детального анализа, чтобы попытаться понять, как работает память и как стволовая клетка каталогизирует свой опыт внутри своего ядра после травмы или воспаления.
Стволовые клетки волосяных фолликулов — это другой тип взрослых стволовых клеток в коже. Моя команда изучала их в течение долгого времени, потому что оказалось, что они — отличная модель для изучения того, как стволовые клетки выходят из состояния покоя и начинают создавать ткань. Мы обнаружили, как различные молекулярные сигналы могут заставить стволовые клетки волосяных фолликулов производить новый волос или, в случае кожных повреждений, фактически производить новый эпидермис.
Используя некоторые из этих сигналов, мы смогли убедить взрослых мышей отрастить новые волосяные фолликулы. Задача состоит в том, что, когда вы делаете стволовые клетки волосяных фолликулов более активными, вы также можете увеличить риск развития рака, потому что вы сигнализируете долгоживущим клеткам о делении. Поэтому вопрос при лечении выпадения волос заключается в том, сможем ли мы найти способ стимулировать образование волосяных фолликулов, не увеличивая риск развития рака кожи.
Даже когда мы проводим молекулярные исследования стволовых клеток, моя лаборатория всегда пытается взглянуть на общую картину и скорректировать вопросы, которые мы задаём, чтобы мы могли преодолеть разрыв между фундаментальной наукой и медициной. Когда я начинала свою карьеру, я знала, что хочу изучать такие болезни, как рак, но я также знала, что никогда не пойму, что не так в раке кожи, если сначала не пойму здоровую кожу.
Пословица «Вы не поймёте, что ненормально, пока не поймёте, что нормально» действительно определила мою карьеру. Мы наконец достигли точки, когда можем сказать, что понимаем, что нормально в стволовых клетках кожи, а это значит, что мы можем задавать большие вопросы о болезни. Это невероятно захватывающее место. Это означает, что то, что мы сделаем дальше, может быть поистине преобразующим.
С точки зрения того, как мы думаем об этом переводе от скамьи к постели: в Рокфеллеровском университете у меня есть возможность сотрудничать с исследователями не только в области фундаментальной науки, но и в клинической сфере. Сейчас в моей лаборатории есть три студента, обучающихся по программе MD/Ph.D., которые закончили свои медицинские ординатуры; двое из них работают в медицинской онкологии, а один — в ожоговом отделении. Они помогают нам перенести наши исследования на мышах и применить их к людям, изучая образцы кожи пациентов и исследуя, чем отличаются стволовые клетки кожи в здоровых и больных клетках.
Один вопрос, который мы сейчас пытаемся решить — и который использует наши выводы — заключается в том, можем ли мы разработать терапевтические средства, которые будут убивать мутантные стволовые клетки, распространяющие рак, не повреждая нормальные стволовые клетки, которые дают начало здоровой ткани.
Другие новости по теме
- Увеличение разнообразия растений на сельскохозяйственных угодьях повышает урожайность, снижая зависимость от удобрений
- Рецепторы в молочных железах делают сельскохозяйственных животных и человека восприимчивыми хозяевами для птичьего гриппа.
- Охват фермеров демонстрационными программами по выращиванию покровных культур удваивается, показало исследование
- Жабы-подножки пожирают шершней-убийц, вместе со жалом
- Океанические течения влияют на выживание рыбы в фьордах Южной Георгии
- Разнообразие челюстей обеспечило экологический успех амниот, выяснили палеонтологи.
- Я не могу обсуждать эту тему. Давайте поговорим о чём-нибудь ещё.
- Невероятное рядом: слоны Ботсваны не так просто обмануть, пока учёные ищут решение проблемы конфликтов между человеком и слонами
- Особенности, подобные мозгу, у личинок морского ежа регулируют светозависимое поведение
- Что происходит с орлами после реабилитации?
Другие новости на сайте
- Как сотрудники службы пробации — наиболее разнообразная группа в системе уголовного правосудия — воспринимают свои роли
- REI устраивает зимнюю распродажу, на которой можно купить верхнюю одежду и множество других вещей по выгодным ценам.
- Материал с высокой энергоёмкостью для барокалорического охлаждения может привести к созданию более компактных и лёгких твердотельных устройств охлаждения
- Частые вспышки звезды TRAPPIST-1 могут влиять на возможность существования жизни на соседних планетах.
- Фонетические или морфолексические проблемы? Новое исследование выявляет неоднозначность для изучающих французский язык японцев
- NASA завершило сборку телескопа Nancy Grace Roman Space Telescope
- Снижение климатического воздействия авиации за счёт добавления в реактивные струи частиц, способствующих образованию льда
- Исследователи обнаружили перспективные адаптации тропических лесов к изменению климата
- Расшифровка феномена самосаботажа: почему и когда мы создаём себе препятствия
- Кандидат в руководители NASA от Трампа стремится обойти Китай в новой лунной гонке