Цвет кожи и волос у мышей и человека контролируется молекулярными сигналами, на которые можно воздействовать лекарственными средствами нового поколения для лечения заболеваний, связанных с пигментацией, например, витилиго. Такой вывод можно сделать из результатов исследования, опубликованного учеными Медицинского центра NYU Langone.
Ученые говорят, что если будет найден способ активации этих молекулярных механизмов, то можно будет восстанавливать пигментацию на участках кожи, пораженных витилиго. Как известно, эта болезнь связана с потерей пигментации – в результате на коже появляются бледные пятна. Согласно данным Национального института артрита, болезней опорно-двигательной системы и кожных болезней, витилиго встречается у 1% мирового населения.
Помимо терапии витилиго, эти же метаболические пути могут быть мишенью для лекарственной терапии седины, что важно для людей, которые хотят выглядеть моложе, но имеют аллергию на краски для волос. Те же механизмы можно использовать для восстановления пигментации кожи вокруг рубцов.
В экспериментах с клетками мыши и человека, исследователи обнаружили, что контроль за развитием меланоцитов кожи и волосяных фолликулов на ранних стадиях дифференцировки осуществляется специфическими сигналами, передаваемыми от клетки к клетке. Эти сигналы являются частью сигнального пути Wnt и эндотелинового рецептора типа В (EdnrB).
Ранее было показано, что эндотелиновые белки и сигнальный путь EdnrB помогают контролировать развитие кровеносных сосудов, а также некоторые аспекты, связанные с ростом и делением клеток. Новое исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, впервые показало, что этот сигнальный путь также контролирует рост специфических клеток – меланоцитов, ответственных за производство меланина – пигмента, окрашивающего кожу и волосы. В ходе этого исследования впервые удалось выявить связь между EdnrB и Wnt сигналингом, подтвердив, что EdnrB координирует быструю репродукцию стволовых клеток меланоцитов.
«Наше исследование показало, что EdnrB сигналинг играет критическую роль в процессах роста и регенерации определенных пигментированных клеток кожи и волос, и что этот метаболический путь зависит от работы Wnt пути», – отметил руководитель группы исследователей, клеточный биолог Mayumi Ito, PhD.
По заявлению ученых, вовлеченность этого пути в детерминацию цвета волос удалось продемонстрировать довольно ярко: стимуляция EdnrB пути у белых мышей приводила к 15-кратному увеличению продукции пигмента в стволовых клетках меланоцитов в течение 2 месяцев. В результате развивалась гиперпигментация: пораненная кожа белых мышей после заживления становилась черной. Интересный момент, также установленный в ходе исследования: мыши, определенной породы, носители мутации, дефицитные по EdnrB пути, седеют преждевременно. Кроме того, было обнаружено, что блокировка Wnt сигналинга останавливает рост стволовых клеток и их созревание в нормально функционирующие меланоциты даже в присутствии эндотелиновых белков. Это приводит к появлению мышей с неокрашенной сероватой шерстью.
Ученые планируют провести дальнейшие исследования для того, чтобы изучить эти механизмы более подробно.
Опубликовано:
Makoto Takeo et al. EdnrB Governs Regenerative Response of Melanocyte Stem Cells by Crosstalk with Wnt Signaling. Cell Reports, April 2016 DOI:10.1016/j.celrep.2016.04.006