В ходе исследования, результаты которого опубликованы в Cell, обнаружили ключевое препятствие, мешающее коже млекопитающих полноценно восстанавливаться после ранения.
Избыточное врастание нервов в область повреждения, которое называется сверхиннервацинй, подавляет возрождение волосяных фолликул, мышц и сосудов. Устранив эту проблему, ученые смогли добиться ускоренной регенерации кожи у новорожденных и даже взрослых мышей.
Во многих органах млекопитающих отдельные типы клеток способны заменяться, но восстановление целого органа с разными тканями, например, кончика пальца, в природе происходит довольно редко. Кожа после рождения в основном заживает рубцом, то есть эпидермис смыкается, закрывая брешь видоизмененной покровной тканью, но волосы, нервы, жир и мышцы не восстанавливаются. Однако кожа эмбрионов мышей заживает без рубца, формируя заново все типы клеток. Почему эта способность теряется после рождения,оставалось загадкой.
Ученые наносили раны эмбрионам и мышатам разного возраста и сравнили процесс заживления. Они обнаружили ключевое отличие: у новорожденных в ране появлялась особая популяция постнатальных фибробластов, которые отсутствовали в процессе заживления у эмбрионов. Как выяснили исследователи, эти фибробласты выделяют ряд белков, из-за которых возникает сверхиннервация – избыточное врастание нервных волокон.
Оказалось, что именно сверхиннервация активно блокирует полноценное восстановление кожи. Когда в ране слишком много нервов, другие типы клеток (волосяные фолликулы, мышцы, лимфатические сосуды, меланоциты, жировые клетки) не могут заново сформироваться, и вместо полноценной регенерации образуется рубец. Если сверхиннервацию блокировать, например, введением ботокса, то у мышат вновь вырастали волосяные фолликулы, мышцы, нервы, лимфатические сосуды и меланоциты.
Авторы смогли установить, что фибробласты управляют регенерацией, потому что вызывают избыточное появление нервных волокон, а не через воспаление. Это означает, что заживление зависит не только от иммунитета.
Работа открывает путь к разработке новых препаратов для улучшения заживления рубцов и ожогов у людей.
Текст: Юлия Баимова