СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ
Monday, July 23, 2012
Здравствуйте, science.
Good morning, afternoon, evening, science.
http://science.compulenta.ru/695421/э
http://www.stowers.org/media/news/jul-19-2012
Как стволовые клетки крови переключаются из спящего состояния в активное
Как стволовые клетки крови переключаются из спящего состояния в активное
20 июля 2012 года, 15:14 | Текст: Кирилл Стасевич
Стволовые клетки крови существуют в двух состояниях -- пассивного поддержания
собственной численности и активного замещения погибших клеток крови. Учёные выяснили,
что переключение между этими их состояниями осуществляется с помощью окружающих
костных клеток.
Костный мозг с полностью дифференцированными эритроцитами и созревающими лимфоцитами
(синие) (фото Steve Gschmeissner).
Наши клетки обновляются благодаря стволовым клеткам: они не столь всемогущи,
как эмбриональные, но восстановить повреждения органа или ткани вполне способны.
Например, гематопоэтические стволовые клетки дают начало нескольким типам клеток
кровяных, и без них было бы нельзя восстановиться после кровопотери. Кроме того,
не следует забывать о том, что клетки стареют и умирают естественным образом,
и в этом случае их тоже нужно постепенно заменять.
Но стволовые клетки должны как-то поддерживать и собственную популяцию, чтобы
не израсходоваться целиком на дифференцированные, специализированные клетки.
Исходя из этих соображений, была создана модель (получившая экспериментальное
подтверждение на стволовых клетках крови), в которой существуют две популяции
стволовых клеток. Одни тихо сидят на своём месте и делятся чрезвычайно редко,
всего несколько раз в год: они просто поддерживают число стволовых клеток. И
есть другие, активные стволовые клетки, быстро делящиеся и восполняющие запас
клеток крови. Причём эти виды находятся в разных местах и в разном микроокружении.
Активно делящиеся клетки живут в центральной части костного мозга в компании
с эндотелиальными и соединительнотканными периваскулярными клетками. Спящие стволовые
клетки можно найти в трабекулярных отделах, которые располагаются в концах костей.
Как происходит распределение клеток между этими популяциями? Как стволовая клетка
понимает, что она должна сидеть и поддерживать линию стволовых клеток или же
устремиться заполнять потерю дифференцированных? Исследователи из Института медицинских
исследований Стауэрса (США) смогли увидеть, как и от кого стволовая клетка получает
инструкции о своём будущем. Ключевыми тут оказались два белка -- Flamingo (Fmi)
и Frizzled 8 (Fz8). Первый отвечает за прикрепление клетки к поверхности, второй
-- мембранный рецептор. И тот и другой входят в разветвлённый сигнальный путь
Wnt, с помощью которого регулируется деятельность стволовых клеток кишечника
и волосяных сумок.
Оказалось, что непосредственными инструкторами стволовых клеток крови являются
остеобласты, молодые костные клетки. В статье, опубликованной в журнале Cell,
исследователи описывают, как проходит диалог между двумя типами клеток. Белки
Fmi и Fz8 группируются в месте контакта остеобласта и стволовой клетки крови.
В результате активируется тот вариант сигнального пути Wnt, который действует
на клетки успокаивающе. Мыши, у которых отключали белки Fmi и Fz8, лишались запаса
дремлющих столовых клеток, а у их напарников, которые должны были восстанавливать
клетки крови, активность подавлялась на 70%.
При стрессе, при уменьшении активно делящихся клеток, наоборот, активизировалась
та ветка сигнального пути, которая <<будоражит>> клетки, и гематопоэтические
клетки запаса просыпались и восполняли число тех, кто должен был следить за балансом
дифференцированных клеток крови.
Итак, учёным удалось установить, что определяющую роль в судьбе стволовой клетки
играет её окружение и инструкции предаются комбинацией двух поверхностных белков.
Когда всё нормально, костные клетки успокаивают стволовые клетки крови, и те
продолжают спать и во сне поддерживать собственную линию. Ну и, разумеется, есть
надежда, что эти данные можно будет реализовать на практике: если научиться переключать
сигнальный путь со спящего сценария на активный, можно будет быстро восполнять
число клеток крови в случае кровопотери или иммунного расстройства.
Подготовлено по материалам Института медицинских исследований Стауэрса.
