Как зарождается кожа: новые исследования могут улучшить кожные трансплантаты и многое другое

Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере обнаружили ключевой механизм, с помощью которого кожа начинает развиваться у эмбрионов, проливая свет на генетические корни врожденных дефектов, таких как волчья пасть, и открывая путь для разработки более функциональных кожных трансплантатов для жертв ожогов.

«Это исследование показывает, как начинается развитие кожи с самых ранних стадий», – сказал Руи Йи, старший автор статьи, опубликованной сегодня в Интернете в журнале Developmental Cell.

Тысячи людей ежегодно проходят трансплантацию кожи для лечения ожогов, врожденных дефектов или ран. Медицинские достижения, в том числе появление терапии стволовыми клетками, которая использует собственные клетки кожи пациента для роста новой кожи, улучшили пересадку кожи. Но на замененной коже часто отсутствуют важные элементы, такие как волосяные фолликулы, потовые железы или нервные окончания.

«Кожа – это невероятно сложная система, и регенерация, которую мы сейчас проводим, даже близко не повторяет ее», – сказал Йи, доцент кафедры молекулярной, клеточной биологии и биологии развития. «Главная цель – когда-нибудь восстановить полностью функциональную кожу, и для этого мы должны знать, что происходит в самом начале.”

Для исследования И и научный сотрудник Сииин Фань использовали современные инструменты генома и методы секвенирования ДНК, чтобы наблюдать, что происходит внутри эмбриональных клеток-предшественников мышей, когда они координируются, образуя кожу.

Исследование было сосредоточено на факторе транскрипции, типе белка, который может считывать генетическую информацию из генома, под названием p63, который обнаруживается в основном в клетках кожи и, как давно известно, играет важную роль в формировании кожи. Предыдущие исследования показали, что мыши, рожденные без p63, не имеют кожи и имеют деформированные конечности. У людей с мутациями p63 часто бывают расщелины губ или другие пороки развития зубов и кожи. У взрослых потеря функции p63 связана с метастатическим раком.

«Мы давно знаем, что этот фактор транскрипции, вероятно, самый важный для развития кожи. Мы не знали, что он делает », – сказал Йи.

Используя флуоресцентные метки, которые освещали клетки, в которых присутствовал p63, и секвенирование РНК для изучения паттернов экспрессии генов, исследователи исследовали клетки с девятого по тринадцатый день 19-дневной беременности мышей, когда, как считается, образуется кожа.

Они обнаружили, что P63 отвечает за включение по крайней мере 520 генов и запуск множества важных сигнальных путей, включая путь «Wnt» (ответственный за формирование волосяных фолликулов), путь «Eda» (критический для образования волосяного фолликула, потовых желез. и зубы) и путь Notch (ответственный за побуждение стволовых клеток к дифференцировке в эпидермис.)

Они также обнаружили, что этот процесс был запущен раньше, чем считалось ранее, и затронул тысячи областей генома, которые регулируют формирование кожи и конечностей.

«Наше исследование дает механистическое понимание критической роли p63 в начале развития кожи и раскрывает молекулярную основу для объяснения того, как мутации p63 у людей могут вызывать так много кожных заболеваний», – сказал Йи.

Он подчеркивает, что исследование проводилось на мышах, и необходимы дальнейшие исследования с использованием человеческих клеток.

Но в случае тиражирования результаты могут помочь исследователям разработать новые пренатальные тесты и методы лечения врожденных дефектов кожи.

Исследование также может помочь в разработке методов, позволяющих заставить взрослые клетки вести себя больше, как эмбриональные, и создавать полностью функциональную кожу.

«Вместо того, чтобы просто пересадить кусок кожи, чтобы покрыть свое тело, вы можете регенерировать его, как если бы оно впервые проходило развитие», – сказал он.

6 комментариев к “Как зарождается кожа: новые исследования могут улучшить кожные трансплантаты и многое другое”

  1. Благодарствую за все ответы на абсолютно все вопросы. На самом деле вкусил множество сверхнового. Однако до завершения так и не осмыслил что и из каких мест.

  2. Дьявол возьми! Важнецки! Вы своими силами ответили. Схватываю в цитаник! Добраться до смысла бытия и всё дугое. Постановлено. Без шуточек.

Оставьте комментарий