Новое исследование, проведенное Бристольским университетом, показало, что белок p53 играет ключевую роль в миграции эпителия и восстановлении тканей. Полученные данные могут улучшить наше понимание процессов, используемых клетками для восстановления тканей, и могут быть использованы для определения вмешательств, которые могут ускорить и улучшить заживление ран.
Эпителиальные ткани представляют собой выстилки, защищающие внешнюю кожу тела и внутренние полости, и их способность к самовосстановлению важна. Известно, что поврежденный эпителий восстанавливается благодаря способности оставшихся клеток начать коллективную миграцию, чтобы закрыть брешь. Специализированные мигрирующие клетки, называемые лидерными клетками , возникают из поврежденного эпителия, способствуя миграции эпителия. Однако неясно, какие молекулы и сигналы в эпителиальных клетках заставляют их становиться миграционными лидерами и как некоторые поврежденные клетки развивают лидерское поведение, а некоторые нет.
Исследование, опубликованное в журнале Science , показало, что когда эпителиальные клетки повреждаются, повреждение активирует молекулярную программу, которая превращает клетки в мигрирующие клетки-лидеры, чтобы можно было быстро восстановить повреждение. Та же молекулярная программа также обеспечивает удаление этих быстро мигрирующих клеток при закрытии разрыва, так что ткань восстанавливает свою нормальную структуру эпителиальной ткани.
Используя упрощенную модель раны, эпителиальные листы, которые были поцарапаны in vitro , чтобы повредить эпителиальный монослой, исследователи идентифицировали молекулярный сигнал, который вызывает появление лидерных клеток.
Исследование показало, что после травмы клетки на границе эпителиального промежутка поднимают вверх p53 и p21, предполагая, что травма запускает миграционную программу. Как только нарушение было устранено, лидерные клетки были удалены из популяции их здоровыми эпителиальными соседями. Клетки, поврежденные раной, были способны вызывать закрытие раны, но затем их умерщвляли, чтобы сохранить функциональную ткань с нормальной морфологией эпителия.
Евгения Пиддини, профессор-исследователь в области клеточной биологии и старший научный сотрудник Wellcome Trust в Школе клеточной и молекулярной медицины (CMM) Бристольского университета и ведущий старший автор этой работы, сказала: «Наши результаты улучшают наше понимание механизмов используются клетками для восстановления тканей и могут быть использованы для разработки систем, ускоряющих заживление ран.
«p53 играет две важные роли в восстановлении эпителия. Он запускает закрытие эпителия, управляемое лидерами, и после восстановления эпителия p53 индуцирует клиренс лидерных клеток».
Доктор Джулия Пилия, научный сотрудник CMM Бристольского университета и соавтор, добавила: «Коллективная миграция важна и в других областях, например, при раке, когда группы клеток перемещаются вместе из первичной опухоли для создания метастазов. Было бы важно знать, действуют ли в этой ситуации те же самые белки, которые мы идентифицировали в модели раны, чтобы можно было модифицировать текущие терапевтические методы лечения».
Следующими шагами исследования будет проверка того, применимы ли механизмы, обнаруженные в эпителии in vitro , также и в естественных условиях . Если это так, исследовательская группа хотела бы проверить, могут ли они выборочно и безопасно индуцировать лидеры in vivo , чтобы способствовать миграции и восстановлению тканей . Это новообретенное знание о том, как работают лидеры, также может быть использовано для разработки новых терапевтических подходов, которые могли бы помочь блокировать нежелательную миграцию метастатических клеток.
