به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، پوست دو نوع سلول بنیادی بالغ دارد: اپیدرمی و فولیکول مو. وظایف آنها به خوبی تعریف شده است: حفظ پوست یا حفظ رشد مو. سلول‌های بنیادی فولیکول مو (HFSCs) می‌توانند نقش خود را تغییر دهند و هنگام آسیب دیدن پوست، برای ترمیم آن وارد عمل شوند. محققان اکنون یک سیگنال کلیدی را شناسایی کردند که به HFSCها می‌گوید چه زمانی چرخه مو را رها کنند و ترمیم پوست را از سر بگیرند. یک پاسخ استرس یکپارچه (ISR) که سلول‌های بنیادی را هدایت می‌کند تا انرژی را برای وظایف ضروری ذخیره کنند. در پوست، کمبود مواد مغذی توسط یک اسید آمینه غیرضروری به نام سرین که در غذاهای رایج مانند گوشت، غلات و شیر یافت می‌شود، حس می‌شود. هنگامی که سطح سرین کاهش می‌یابد، ISR فعال می‌شود و باعث می‌شود HFSCها تولید مو را کند کنند. اگر پوست علاوه بر کمبود مواد مغذی آسیب ببیند، ISR حتی بیشتر افزایش می‌یابد و تولید مو را متوقف می‌کند و تلاش‌ها را به سمت ترمیم پوست هدایت می‌کند. این اولویت‌بندی مجدد، روند بهبود را تسریع می‌کند. محرومیت از سرین یک تنظیم سلولی بسیار حساس را ایجاد می‌کند که سرنوشت سلول را به سمت پوست و دور از مو به دقت تنظیم می‌کند. در حالی که جداسازی و توصیف سلول‌های بنیادی بینش‌های زیادی در مورد مسیرهای رونویسی و سیگنالینگ درگیر به دست آورده است، اطلاعات بسیار کمتری در مورد چگونگی حس کردن و تنظیم حالت‌های متابولیکی توسط سلول‌های بنیادی که هموستاز و ترمیم بافت را هماهنگ می‌کنند، وجود دارد. این مشکل به طور فزاینده‌ای مهم است، زیرا مطالعات اخیر نشان می‌دهد که تغییرات در مسیرهای متابولیکی ذاتی سلول‌های بنیادی می‌تواند به طور عمیقی بر تناسب بافت تأثیر بگذارد و باعث ایجاد حالت‌های بیماری، از جمله سرطان، شود.

در سطح مشترک بین ارگانیسم و ​​دنیای خارج، اپیدرم پوست پستانداران و زائده‌های فولیکول مو (HF) مجاور آن، یک مدل ایده‌آل برای بررسی پویایی و اهمیت مسیرهای متابولیکی در فیزیولوژی بافت طبیعی و ترمیم زخم هستند. در طول هموستاز، سلول‌های بنیادی اپیدرمی (EpSCs) در لایه بافتی داخلی (بازال)، جریان ثابتی از لایه‌های در حال تمایز را ایجاد می‌کنند که سد دفاعی را ایجاد کرده و از سطح پوست جدا می‌شوند. در مقابل، سلول‌های بنیادی فولیکول مو (HFSCs) مدت زمان طولانی را در حالت استراحت (تلوژن) می‌گذرانند و فقط در دوره‌های فعالیت دوره‌ای و چرخه‌ای عمل می‌کنند که در آن یک فولیکول جدید تولید می‌شود و مو رشد می‌کند و به نظر می‌رسد این دوره‌های فعالیت، نیازهای متابولیکی منحصر به فردی دارند، زیرا HFSCها برای راه‌اندازی چرخه مو، بیشتر از همتایان اپیدرمی خود در حفظ مداوم سد دفاعی، به واسطه‌های گلیکولیتیک متکی هستند.

تاثیر میزان اسیدآمینه سرین

بافت‌های بالغ حاوی سلول‌های بنیادی هستند که به شدت تکثیر، تمایز و گردش سلولی را متعادل می‌کنند تا هموستاز یا عملکرد طبیعی را حفظ کرده و زخم‌ها را ترمیم کنند. اما نیازهای متابولیکی آنها هنوز به خوبی درک نشده است. محققان برای مطالعه‌ی فعلی، قصد داشتند عوامل متابولیکی که سلول‌های بنیادی را در طول عملیات روزمره فعال نگه می‌دارند، شناسایی کنند و سپس تغییرات ناشی از آسیبی که سلول‌های بنیادی فولیکول مو (HFSCs) را مجبور به ترمیم زخم می‌کند، ردیابی کنند. سرپرست این تیم تحقیقاتی افزود: بیشتر زخم‌های پوستی که ما دریافت می‌کنیم ناشی از خراش‌ها هستند که قسمت بالایی پوست را از بین می‌برند. آن ناحیه محل تجمع سلول‌های بنیادی است که معمولاً در ترمیم زخم نقش دارند. اما وقتی این سلول‌ها از بین می‌روند، سلول‌های بنیادی فولیکول مو را مجبور می‌کنند تا رهبری ترمیم را بر عهده بگیرند. با دانستن این موضوع، امکان دارد ردیابی این سلول‌های پوستی از طریق ترمیم زخم، مدل بسیار خوبی برای آزمایش این موضوع باشد که آیا و چگونه متابولیت‌ها این فرآیند را به طور کلی تنظیم می‌کنند. یافته‌های قبلی محققان نشان داد که سلول‌های بنیادی پوست پیش سرطانی به سرین موجود در بدن معتاد می‌شوند و با محدود کردن سرین در رژیم غذایی می‌توان از تبدیل شدن کامل این سلول‌ها به سلول‌های سرطانی جلوگیری کرد. این یافته‌ها نشان داد که این متابولیت یک تنظیم‌کننده‌ی کلیدی تشکیل تومور است و الهام‌بخش آزمایش‌هایی برای اجرای رژیم‌های غذایی بدون سرین به عنوان درمان سرطان شد. اما هیچ کس نمی‌دانست که چگونه محرومیت از سرین در رژیم غذایی بر عملکرد طبیعی بافت تأثیر می‌گذارد. بنابراین محققان این مطالعه برای پژوهش خود روی این اسید آمینه تمرکز کردند. این تیم سلول‌های بنیادی فولیکول مو را تحت یک سری آزمایش‌های استرس متابولیک قرار داد، یا آنها را از سرین موجود در رژیم غذایی‌شان محروم کرد یا از ترفندهای ژنتیکی در موش‌ها برای جلوگیری انتخابی از تولید سرین توسط سلول‌های بنیادی فولیکول مو استفاده کرد. آنها دریافتند که سرین در ارتباط مستقیم و مداوم با ISR است، محرکی که وقتی شرایط بافت از تعادل خارج می‌شود، فعال می‌شود. وقتی مخزن سرین کم است، HFSCها رشد مو را تنظیم می‌کنند که به انرژی قابل توجهی نیاز دارد. با توجه به یک چالش استرس دیگر، این تیم سپس بر ترمیم زخم تمرکز کرد. آنها کشف کردند که ISR پس از آسیب نیز در HFSCها فعال می‌شود. علاوه بر این، وقتی موش‌ها هم کمبود سرین و هم آسیب را تجربه می‌کنند، بازسازی مو را سرکوب می‌کند و ترمیم زخم را ترجیح می‌دهد. به این ترتیب، ISR سطح کلی استرس بافت را اندازه‌گیری می‌کند و بر این اساس وظایف ترمیمی را اولویت‌بندی می‌کند.

مسئله سرنوشت

مشخص بود که سطح پایین سرین تأثیر قابل توجهی بر سرنوشت و رفتار سلول‌های بنیادی دارد. اما آیا دوز بالای سرین می‌تواند رشد مو را تقویت کند یاخیر. متأسفانه برای هر کسی که از ریزش مو رنج می‌برد، مشخص شده است که بدن میزان سرین موجود در گردش خون را به شدت تنظیم می‌کند. وقتی محققان شش برابر بیشتر از حد معمول به موش‌ها سرین دادند، سطح سرین آنها فقط 50 درصد افزایش یافت. با این حال، اینطور دریافت شد که اگر از تولید سرین توسط یک سلول بنیادی جلوگیری کنیم و از طریق یک رژیم غذایی سرشار از سرین، سرین از دست رفته را جبران کنیم، می‌توانیم تا حدی بازسازی مو را احیا کنیم. در مرحله بعدی، بررسی پتانسیل تسریع بهبود زخم از طریق کاهش سرین غذایی یا از طریق داروهایی است که بر سطح سرین یا فعالیت ISR تأثیر می‌گذارند. این تیم همچنین می‌خواهد اسیدهای آمینه دیگر را آزمایش کند تا دریابد که آیا سرین از نظر تأثیر منحصر به فرد است یا خیر. به‌طورکلی، توانایی سلول‌های بنیادی در تصمیم‌گیری در مورد سرنوشت سلولی بر اساس سطوح استرسی که تجربه می‌کنند، احتمالاً پیامدهای گسترده‌ای برای چگونگی بهینه‌سازی ظرفیت‌های بازسازی بافت‌ها در مواقع کمبود منابع دارد.

پایان مطلب./