Когда ткани в нашем организме подвергаются повреждению, могут быть задействованы различные механизмы восстановления. Когда мышцы повреждены, стволовые клетки объединяются с иммунными клетками для координации восстановления. Удаление омертвевшей ткани является важной частью этого процесса, и это должно произойти до того, как новые клетки смогут проникнуть внутрь и восстановить ткань. В ходе нового исследования ученые узнали больше о молекулярных механизмах восстановления мышц и показали, что природная молекула, называемая гиалуроновой кислотой, является ее важнейшей частью. Результаты были опубликованы в журнале Science.
“Когда мышцы повреждены, важно, чтобы иммунные клетки быстро проникли в ткань и устранили повреждение, прежде чем стволовые клетки начнут восстановление”, - сказал старший автор исследования доктор Джеффри Дилворт, профессор Университета Оттавы.
Гиалуроновая кислота, которая также используется при инъекциях при остеоартрите и в качестве ингредиента в косметике, является природным веществом, которое управляет взаимодействием между иммунными и стволовыми клетками в мышечной ткани.
“Наше исследование показывает, что мышечные стволовые клетки готовы начать восстановление сразу, но иммунные клетки поддерживают стволовые клетки в состоянии покоя, пока они завершают очистку", - объяснил Дилворт. "Примерно через 40 часов, как только работа по очистке завершена, в мышечных стволовых клетках срабатывает внутренний сигнал тревоги, который позволяет им проснуться и начать восстановление”.
Это исследование показало, что фермент под названием KDM6B / JMJD3 производит эпигенетическую модификацию гена под названием Has2, который побуждает стволовые клетки вырабатывать гиалуроновую кислоту. Гиалуроновая кислота смешивается с внеклеточным матриксом, реконструируя его, чтобы он мог получать сигналы от иммунных клеток, которые проникают в область. Гиалуроновая кислота также пробуждает мышечные стволовые клетки. Затем запускается регенерация тканей.
“Интересно, что старение связано с хроническим воспалением, мышечной слабостью и снижением способности мышечных стволовых клеток пробуждаться и восстанавливать повреждения”, - отметил ведущий автор исследования доктор Киран Накка, доктор философии. “Если бы мы могли найти способ увеличить выработку гиалуроновой кислоты в мышечных стволовых клетках пожилых людей, это могло бы помочь в восстановлении мышц”.
Авторы добавили, что гиалуроновая кислота может играть регенерирующую роль, когда она вырабатывается мышечными стволовыми клетками. Однако можно стимулировать мышечные стволовые клетки выделять больше гиалуроновой кислоты, модифицируя их эпигенетически.
