Пара молекулярных сигналов контролирует цвет кожи и волос у мышей и людей, и, согласно отчету ученых из Медицинского центра Нью-Йоркского университета в Лангоне, на них могут воздействовать новые лекарства для лечения кожных пигментных расстройств, таких как витилиго.
По словам исследователей, поиск способов активировать эти пути может привести к терапии, которая репигментирует клетки кожи, поврежденные при витилиго, уродливой болезни, отмеченной потерей пигментации кожи, оставляющей пятнистый белый вид. Те же самые пути могут служить мишенями для лекарственной терапии, репигментирующей поседевшие волосковые клетки для людей, стремящихся выглядеть моложе, но страдающих аллергией на косметические красители. Такие методы лечения могут даже однажды усилить пигмент, чтобы исправить обесцвечивание вокруг шрамов.
В экспериментах на мышах и человеческих клетках исследователи обнаружили, что контроль над этими кожными и ранними волосковыми клетками, известными как стволовые клетки меланоцитов, регулируется межклеточными сигнальными реакциями. Эти реакции являются частью рецептора эндотелина типа B (EdnrB) и сигнальных путей Wnt.
Предыдущие исследования показали, что белки эндотелина и путь EdnrB помогают контролировать развитие кровеносных сосудов, а также некоторые аспекты роста и деления клеток, говорят ученые. Но они считают, что их новые результаты, которые будут опубликованы в онлайн-журнале Cell Reports 28 апреля, являются первым доказательством, связывающим сигнальные пути с обычным ростом клеток, которые производят пигмент (меланоциты) и придают цвет коже и волосам.
Они говорят, что исследование является первым, в котором описывается связь между передачей сигналов EdnrB и Wnt, подтверждая, что EdnrB координирует быстрое размножение стволовых клеток меланоцитов.
"Результаты нашего исследования показывают, что передача сигналов EdnrB играет решающую роль в росте и регенерации определенных пигментированных клеток кожи и волос, и что этот путь зависит от функционирующего пути Wnt," говорит старший научный сотрудник и клеточный биолог Маюми Ито, доктор философии. Ито – доцент Института Рональда О. Перельман, отделение дерматологии Нью-Йоркского университета в Лангоне, и член Нью-Йоркского университета в Лангоне Хелен Л. и Мартин С. Киммел Центр биологии стволовых клеток.
Среди ключевых результатов исследования, как сообщает Ито, было то, что мыши, выведенные с дефицитом пути EdnrB, испытали преждевременное поседение их шерсти.
Соруководитель исследования и научный сотрудник Венди Ли, доктор философии, говорит, что участие пути в определении цвета волос было определенным "ясно очевидный" у мышей, когда она впервые их исследовала.
В дальнейших экспериментах на мышах стимуляция пути EdnrB привела к 15-кратному увеличению выработки пигмента стволовых клеток меланоцитами в течение двух месяцев, производя то, что Ито называет "гиперпигментация." Раненая кожа у обычно белых мышей потемнела после заживления.
В последнем исследовании Ито и ее команда обнаружили, что блокирование передачи сигналов Wnt останавливает рост стволовых клеток и созревание стволовых клеток в нормально функционирующие меланоциты, даже когда присутствовали белки эндотелина. Это привело к появлению мышей с непигментированной сероватой шерстью.
Ито говорит, что ее команда планирует дальнейшие исследования того, как другие пути восстановления клеток и передачи сигналов взаимодействуют с EdnrB и стволовыми клетками меланоцитов.
По данным Национального института артрита, скелетно-мышечных и кожных заболеваний, витилиго встречается примерно у 1 процента людей во всем мире.