Стволовые клетки известны своими способностями к изменению формы, но теперь оказалось, что они могут бросать вызов собственной смерти. Благодаря этому типу клеток создаются многие части тела, а не только один какой-то орган. Исследование, в котором использовались в качестве моделей — черви, так как у них высокая регенерация, показало, что стволовые клетки, реагируя на травму, задерживают свое старение и соответственно — смерть. Об этом сообщает Current Biology.
Исследовательская группа подвергла планарий воздействию радиации, а затем половина из них была ранена. Планарии — это отряд плоских червей, которые характеризуются макроскопическими размерами (обычно 1-2 см, редко — десятки см), уплощённой формой тела и разветвлённым кишечником. Изученные черви, которые не были ранены, имели предсказанную гибель стволовых клеток. Однако стволовые клетки раненых червей выжили, собираясь вокруг места раны и откладывая собственную смерть, чтобы усилить реакцию.
«Мы доказали, что эта неизбежная гибель клеток может быть значительно отсрочена, если животные получают ранения вскоре после облучения».
Дивья Широор, автор исследования и аспирант лаборатории доктора Каролин Адлер в Колледже ветеринарной медицины.
Это может иметь важные последствия для исследований и методов лечения рака, особенно при изучении вариантов химиотерапии и хирургического вмешательства для пациентов. Поняв, как травма побуждает планарные стволовые клетки противостоять облучению, исследователи надеятся выявить гены, которые, если их использовать совместно с млекопитающими, могли бы помочь оттачивать существующие методы лечения.
Планарии обычно используются в фундаментальных исследованиях из-за их сходства с людьми. Как и люди, планарии имеют стволовые клетки, сходные органы и сходные гены, но гораздо лучше умеют реагировать на травмы благодаря большему объему стволовых клеток и отсутствию развитой иммунной системы, которая у людей усложняет процесс заживления.
«Это действительно упрощает процесс понимания воздействия как травмы, так и радиации на стволовые клетки, и позволяет нам изучать их напрямую, не мешая параллельным процессам, неотъемлемым для заживления ран, таким как воспаление, которые одновременно запускаются у млекопитающих».
Дивья Широор, автор исследования и аспирант лаборатории доктора Каролин Адлер в Колледже ветеринарной медицины.
Раскрывая механизмы, которые управляют стволовыми клетками после ранения в системе, подобной планариям, исследователи также могут применить эти знания при разработке стволовых клеток, чтобы они реагировали аналогичным образом в организме человека.
У лабораторий есть много способов понять, как планарии используют стволовые клетки для успешного восстановления и регенерации, но комбинация излучения и травмы в лаборатории Адлера для выявления новой реакции стволовых клеток является уникальной. Исследователи планируют копать глубже, чтобы понять, как стрессовые стволовые клетки понимают, что появилась травма, и какую роль могут сыграть другие клетки в их реакции.