Распространение стволовых клеток

Вы здесь:

Главная
Будущее
Распространение стволовых клеток

"Мозг контролирует регенерацию всех тканей через вегетативную нервную систему, в том числе и распространение стволовых клеток"

Соматические стволовые клетки являются микроскопическими «рабочими лошадками» – постоянно регенерирующими клетками по всему телу: например, в коже и в оболочке кишечника. Для нейробиологов Университета Иллинойса они представляют особый интерес – учёные выяснили, что распространение стволовых клеток контролируется непосредственно нервной системой.

Распространение стволовых клеток

«Если бы мы могли найти способ прицельно контролировать распространение стволовых клеток в организме, это дало бы потенциальные медицинские преимущества, в том числе отключение распространения раковых стволовых клеток или запуск распространения соматических стволовых клеток там, где мы хотим вырастить ткань», – говорит Элизабет Дэвис, ведущий автор исследования, которое демонстрирует, что распространение стволовых клеток напрямую контролируется вегетативной нервной системой (ВНС).

ВНС контролирует все наши бессознательные функции: дыхание, кровоток, пищеварение и т. д. Две основные сети нервных волокон ВНС проходят от мозга через все тело, причем нейроны достигают почти каждого органа. Эти нейроны выделяют химические вещества, называемые нейротрансмиттерами, которые могут прямо или косвенно влиять на клетки-мишени.

Нейротрансмиттеры

Когда нейротрансмиттеры связываются с рецепторами в мембранах определенных клеток, они вызывают прямой ответ в клетке. Но изменения в клетках также могут возникать, когда нейротрансмиттеры индуцируют общее воспалительное состояние или изменяют кровоток – косвенный путь действия вегетативной нервной системы.

До исследования Дэвис, опубликованного в «Physiological Reports», ученые подозревали, что ВНС участвовала в распространении стволовых клеток, но они не знали, являются ли эти связи прямыми или косвенными. Прямые связи могут иметь большее значение для использования лекарств прт лечении заболеваний.

«Если бы вы хотели изменить потенциал регенерации органа, например, вам не пришлось бы стимулировать или подавлять активность этих нейронов. Вместо этого вы могли бы просто выяснить, какие нейротрансмиттеры контролируют пролиферацию, а затем получить это химическое вещество для данных стволовых клеток с целенаправленной доставкой лекарств», – говорит Меган Дайли, соавтор статьи.

Распространение стволовых клеток у мышей

Чтобы охарактеризовать взаимосвязь, исследователи сосредоточились на стволовых клетках в кишечной оболочке или эпителии у мышей. Они обнаружили не только то, что у стволовых клеток были рецепторы для нейротрансмиттеров ВНС, но и нейротрансмиттеры изменили поведение клеток – именно то, что они ожидали бы увидеть при прямой связи.

«Мы знали, что нервы ВНС вступили в тесный контакт с клетками кишечного эпителия, включая стволовые клетки, но мы не знали, смогли ли нейротрансмиттеры связаться со стволовыми клетками. Когда мы изолировали стволовые клетки то обнаружили там недостающую часть – фактически рецепторы нейротрансмиттеров ВНС» – говорит Дэвис.

Чтобы продемонстрировать, что поведение стволовых клеток менялось в результате стимуляции ВНС, исследователи выращивали эпителиальные клетки кишечника в лаборатории и подвергали их высоким уровням воздействия двух нейротрансмиттеров – норэпинефрина и ацетилхолина.

Хотя исследования были сосредоточены на эпителии кишечника, Дэвис и Дайли подозревают, что ВНС непосредственно контролирует распространение стволовых клеток и в других частях тела. Фактически, они недавно опубликовали еще один документ, опубликованный в «Американском журнале физиологии», в котором говорится о более широком явлении, используя многочисленные подсказки из других исследований.

«ВНС не контролируется сама по себе – она контролируется мозгом и центральной нервной системой. Мы считаем, что мозг контролирует регенерацию всех тканей через ВНС. Например, у людей с тяжелой депрессией или ПТСР, вы обнаружите дегенерацию некоторых из их органов. Это может быть какой-то стресс-эффект, вызванный ВНС, уменьшающим регенеративный потенциал органов.