Выявлены механизмы расширения кожи, вызванного механическим растяжением

Способность кожи расширяться за счет механического растяжения десятилетиями использовалась в пластической и реконструктивной хирургии для создания избытка кожи, который можно использовать для восстановления врожденных дефектов, поврежденных тканей и реконструкции груди после мастэктомии. Клеточные и молекулярные механизмы, с помощью которых кожа реагирует на механическое растяжение, остаются неизвестными.

Исследователи под руководством проф. Седрик Бланпен – исследователь WELBIO, директор лаборатории стволовых клеток и рака медицинского факультета Брюссельского университета в сотрудничестве с проф. Бенджамин Д. Саймонс из Кембриджского университета продемонстрировал, что растяжение вызывает расширение кожи за счет самообновления эпидермальных стволовых клеток, и выявил сигнальные пути, ответственные за активацию и обновление индуцированных растяжением стволовых клеток при разрешении отдельных клеток.

Эпидермис кожи является важным барьером, защищающим животных от инфекций и потери воды. Поскольку кожа подвергается механическому воздействию, она должна сопротивляться и, приспосабливая свой размер, сохранять свои барьерные функции. Эти свойства используются пластическими хирургами для создания дополнительной кожи при реконструктивной хирургии. С этой целью хирурги используют надувной «расширитель кожи», который они вставляют под кожу и надувают, вызывая расширение наложенной кожи. Хотя этот метод использовался в медицине на протяжении десятилетий, очень мало известно о механизмах, с помощью которых механическое усилие расширителя кожи приводит к активации стволовых клеток кожи и образованию избытка кожи.

В этом новом исследовании, опубликованном в Nature , Мариацелесте Арагона и его коллеги определяют клональную динамику и молекулярные механизмы, которые приводят к активации стволовых клеток и расширению кожи при разрешении отдельных клеток.

Они использовали современные генетические модели мышей для изучения реакции эпидермальных стволовых клеток на механическое растяжение. В частности, они выполнили отслеживание генетических клонов, что позволило им пометить стволовые клетки, которые находятся на вершине клеточной иерархии в коже, и проследить судьбу потомства стволовых клеток с течением времени. Они объединили эти анализы с секвенированием отдельных клеток в сотрудничестве с Pr Thierry Voet – KULeuven – которые анализируют молекулярную идентичность каждой отдельной клетки, обеспечивая глубокое разрешение различных клеточных состояний, сопровождающих расширение кожи.

Интересно, что они обнаружили, что только определенные стволовые клетки изменяли свое поведение и судьбу клеток в ответ на механическое растяжение. «Было особенно интересно наблюдать, что не все клетки одинаково реагируют на механические возмущения, и впервые идентифицировать молекулярную сигнатуру, которая характеризует эти специфические растянутые стволовые клетки кожи», – говорит Мариаселесте Арагона, первый автор исследования.

В сотрудничестве с Pr. Бенджамин Д. Саймонс, Кембриджский университет, они разработали математическую модель того, как кожа расширяется при растяжении. Во время расширения кожи, опосредованного растяжением, временное увеличение самообновляющегося деления стволовых клеток позволяет ткани поддерживать свой клеточный состав и организацию, одновременно увеличивая пул клеток, которые будут опосредовать расширение ткани. Эти данные демонстрируют пластичную и эластичную природу стволовых клеток, которая имеет основополагающее значение для того, чтобы ткань могла реагировать на окружающую среду и расширяться при необходимости, сохраняя при этом жизненно важные барьерные функции кожи.

Это исследование анализирует пространственно-временные клеточные и молекулярные механизмы, которые контролируют поведение стволовых клеток кожи в ответ на механическое растяжение, и шаг за шагом очерчивает молекулярные компоненты, которые позволяют стволовым клеткам ощущать и опосредовать реакцию на растяжение и индуцировать расширение ткани.

«Эти новые открытия не только раскрывают, как кожа реагирует на механические возмущения посредством активации определенной популяции стволовых клеток, но также раскрывают молекулярные игроки, ответственные за механотрансдукцию стволовых клеток в клинически значимом контексте. Мы надеемся, что понимание этих новых В будущем будут использоваться механизмы для стимулирования расширения тканей и заживления ран », – говорит Седрик Бланпен, старший автор статьи в Nature .

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Наталья Степанова, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Vk, Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector