Японским биологам удалось выявить одну из причин поседения волос. Ею оказалась радиация, вызывающая повреждения в ДНК стволовых клеток. Ученые считают, что их открытие позволит лучше понять такие важные процессы, как обновление ткани, специализация клеток и развитие организма.
Биологи из Японии провели эксперимент по влиянию радиации на поседение мышей. В своей работе группа из 11 исследователей разного профиля изучала восприимчивость стволовых клеток к повреждению ионизирующим облучением. Их интерес был обусловлен тем, что стволовые клетки обеспечивают развитие органов в целом, и многие медики считают их перспективным средством лечения различных заболеваний. Кроме того, механизмы восстановления ДНК играют важную роль в защите от рака.
ДНК против радиации
Исследователи особо подчеркивают то, что повреждения в ДНК возникают и исправляются постоянно. Все организмы на Земле – от бактерий до человека – сталкиваются с различными факторами, которые могут вызвать повреждение жизненно важных молекул: в каждой клетке за сутки происходит до сотни тысяч поломок.
Разумеется, если бы не естественные механизмы «ремонта» ДНК, жизнь в ее нынешнем виде существовать не могла. Для устранения повреждений клетка использует множество разных ферментов, и лишь в экстремальных случаях повреждения приводят к наследуемой ошибке.
Стволовые клетки
Обычные клетки, как правило, жестко специализированы. Клетки кожи, нейроны головного мозга, эритроциты и клетки мышечной ткани – все они не могут произвольным образом превращаться друг в друга. За их «профессию» отвечает множество генов, которые обеспечивают появление у клетки всех ее уникальных признаков. Если ДНК повреждена и эти повреждения достаточно велики, то такая клетка рискует превратиться в утратившую специализацию и бесконтрольно размножающуюся клетку опухоли.
Но ученых интересовали не обычные клетки, а стволовые. У них нет узкой направленности, но они и не являются злокачественными. Напротив, именно при их делении получаются те клетки, которые приобретают специализацию: стволовые клетки обеспечивают развитие, рост и обновление организма.
Когда поврежден фундамент
Если повреждена ДНК, то, скорее всего, ничего не произойдет. Системы восстановления «починят поломку». Если повреждений очень много (например, организм попал под облучение), то опять-таки повреждения вызовут мутации отдельных клеток и такие клетки будут уничтожены иммунной системой. Но что произойдет, если пострадает значительное число стволовых клеток?
Медики и биологи обнаружили, что у мышей, которых подвергли действию радиации, стволовые клетки кожи не погибли, а превратились в зрелые меланоциты. Меланоциты отвечают за выработку темного пигмента, но не способны к делению. Поэтому через какое-то время новые клетки отжили свой срок, а на их место встать было уже некому. Мыши начали седеть, и отвечающие за черную окраску их шкурки меланоциты больше не восстанавливались.
О чем рассказали седые мыши?
Ученые считают, что их открытие позволит лучше понять такие важные процессы, как обновление ткани, специализация клеток и развитие организма. В перспективе эти знания пригодятся не только для поиска способа восстановить естественные механизмы окраски волос. Возможно, что седые мыши продвинут медиков и на пути лечения стволовыми клетками различных заболеваний.