Новое исследование, опубликованное в журнале Science, раскрывает уникальную форму клеточной коммуникации, которая контролирует восстановление мышц. В поврежденных мышцах стволовые клетки должны работать вместе с иммунными клетками, чтобы завершить процесс восстановления, однако то, как эти клетки координируются, чтобы обеспечить эффективное удаление мертвой ткани перед созданием новых мышечных волокон, остается неизвестным. Теперь ученые показали, что природное вещество под названием гиалуроновая кислота, которое используется в косметике и инъекциях для лечения остеоартрита, является ключевой молекулой, которая управляет этим фундаментальным взаимодействием.
«Когда мышцы повреждаются, иммунным клеткам важно быстро проникнуть в ткань и устранить повреждение до того, как стволовые клетки начнут восстанавливаться», — сказал доктор Джеффри Дилворт, старший научный сотрудник Оттавской больницы, профессор Оттавского университета. «Наше исследование показывает, что мышечные стволовые клетки сразу же готовы к восстановлению, но иммунные клетки поддерживают стволовые клетки в состоянии покоя, пока они завершают работу по очистке. Примерно через 40 часов, после чего работа по очистке завершена, срабатывает внутренний сигнал в мышечных стволовых клетках, что позволяет им проснуться и начать восстановление».
Доктор Дилворт и его команда определили гиалуроновую кислоту как ключевой ингредиент этого внутреннего будильника, который сообщает мышечным стволовым клеткам, когда проснуться. Когда происходит повреждение мышц, стволовые клетки начинают производить и покрывать себя гиалуроновой кислотой. Как только покрытие становится достаточно толстым, оно блокирует сигнал сна от иммунных клеток и вызывает пробуждение мышечных стволовых клеток.
Используя ткани мыши и человека, доктор Дилворт и его команда также обнаружили, как мышечные стволовые клетки контролируют выработку гиалуроновой кислоты с помощью эпигенетических меток в гене Has2.
«Интересно, что старение связано с хроническим воспалением, мышечной слабостью и сниженной способностью мышечных стволовых клеток просыпаться и восстанавливать повреждения», — сказал ведущий автор доктор Киран Накка, научный сотрудник доктора Дилворта, который проводил это исследование в рамках его постдокторской программы. «Если бы мы могли найти способ увеличить выработку гиалуроновой кислоты в мышечных стволовых клетках пожилых людей, это могло бы помочь в восстановлении мышц».
Авторы отмечают, что регенеративный эффект гиалуроновой кислоты, по-видимому, зависит от ее выработки мышечными стволовыми клетками. В настоящее время команда изучает, можно ли использовать препараты, изменяющие эпигенетику мышечных стволовых клеток, для увеличения производства ими гиалуроновой кислоты.
