Кожа – сложный орган, состоящий из разных типов клеток, каждый из которых имеет свою «эмбриональную историю», т.е. происходит из определенного зародышевого листка на этапе раннего внутриутробного развития. Соответственно и за восстановление разных элементов отвечают разные стволовые клетки. Благодаря этому, кожа является очень интересной моделью для понимания того, как стволовые клетки разных типов общаются между собой и со специализированными клетками, чем отличаются их ниши – т.е. места с особыми благоприятными для сохранения «стволовости» условиями.
Во взрослой коже нам помогают «сохранить лицо» несколько подтипов мультипотентных (таких, которые дают начало многим тканям) и унипотентных (отвечающих за обновление одного конкретного типа) стволовых клеток. Не вдаваясь в общие вопросы строения кожи, поговорим подробнее именно о её стволовых клетках.
На страже границ
В базальном слое эпидермиса живут клетки эктодермального происхождения, постоянно обновляющие пул кератиноцитов, которые двигаются по мере «взросления» вверх по слоям аж до стадии омертвения. Детали этого процесса изучаются, есть несколько взглядов на то, как клетки внутри эпидермиса разбираются «куда идти и что делать». Иерархическая модель говорит о наличии последовательных, привязанных к территории, превращений из стволовой клетки в предшественницу и затем в дифференцированный кератиноцит. А стохастическая модель предлагает более неупорядоченный вариант, где клетки под влиянием разных факторов решают, дифференцироваться им или оставаться способными к делению. Эпидермальные клетки производят кератиновые нити, состоящие из разных типов кератинов на разных стадиях. Эта часть кожи отвечает в первую очередь за нашу защиту, поэтому процесс обновления здесь должен проходить непрерывно.
Ответственность за качество
В происходящей из мезенхимы дерме находятся фибробласты, которые создают элементы внеклеточного матрикса, в том числе коллаген и эластин. От состояния этого слоя во многом зависит то, как мы выглядим. Фибробласт – очень условное название клеток на разных этапах дифференцировки от мезенхимального предшественника до полностью определившегося фиброцита. Согласно разным классификациям выделяют несколько стадий на этом пути, который в гистологии называется диффероном. Кроме того, существует мнение, что фибробласт – это вовсе не отдельный тип клеток, а скорее функциональное состояние условной клетки мезенхимального происхождения, которая в какой-то момент, исходя из потребностей ткани, занялась активным производством внеклеточного матрикса. Добавляет неразберихи и тот факт, что мезенхимальные стволовые клетки, которые по определению являются мультипотентными и дают начало в том числе и всем вариациям на тему фибробластов, по большинству доступных для определения параметров являются близнецами этих же фибробластов. Одно можно сказать с определенной долей уверенности: в коже (и в подкожной жировой клетчатке) присутствуют разные типы клеток мезенхимального происхождения. Одни вынуждены интенсивно работать и выдавать продукты, поддерживающие упругость и эластичность кожи, а другие – контролировать, чтобы на месте падающих от усталости работников успевали вовремя появляться перспективные новички.
Стволовые клетки эпидермиса и дермы «дружат». Обмениваясь химическими сигналами, они передают информацию о необходимости ускорить или замедлить процессы деления, а фибробласты модулируют интенсивность выработки элементов внеклеточного матрикса в ответ на команды извне.
В соответствии с циклом
Отдельно нужно упомянуть стволовые клетки волосяных фолликулов. У их основания сохраняются клетки, рожденные в нервном гребне. В отличие от клеток эпидермиса, которые должны обновляться постоянно, волосяной фолликул функционирует циклично, чередуя три фазы: роста, дегенерации и отдыха. Эти клетки сейчас активно изучаются, многие авторы считают их мультипотентными. Согласно одной из версий их можно разделить на две группы: спящие и способные к делению. Клетки волосяного фолликула тоже общаются с «соседями» и обмениваются химическими сигналами. Рядом с ними присутствуют и стволовые клетки меланоцитов, способные давать начало только этому типу клеток.
Слаженный механизм
Стволовые клетки кожи взаимодействуют не только между собой, но и со своими уже специализированными потомками и с представителями других «семей», например иммунными клетками и макрофагами. Для того чтобы максимально эффективно восстанавливать здоровое состояние кожи, им нужно уметь ориентироваться на местности, оценивать ситуацию, вовремя включать разные типы активности и четко выражать свои «мысли». В случае, когда между стволовыми клетками появляются недоразумения или кто-то из них начинает «халтурить», организм может столкнуться с рядом проблем – от появления незаживающих ран до образования опухолей.
Поэтому давайте ценить то, как сложно и тонко устроена наша кожа (да и весь организм в целом) и сколько параметров одновременно нужно контролировать нашим клеткам, чтобы мы могли себе позволить просто существовать. Не стоит подбрасывать этим клеткам забот и проблем ещё и в виде вредных привычек и разрушающих факторов внешней среды.
Ольга Маслова, кандидат биологических наук, клеточный биолог (основной научный интерес – стволовые клетки), популяризатор науки и участник образовательных проектов
Читайте также
«Как умываться кокосовым маслом»
«Все, что мы знаем о свадебной тональной основе Меган Маркл»
«Любимое средство Рианны стоит около 200 грн»
Фото: Shutterstock
