Читать книгу Защищенный геном. Научно обоснованная программа активации 5 защитных функций организма. которая позволит избежать инфекций и поможет справиться с заболеваниями - Уильям Ли - Страница 11

Регенеративная защитная система включается сразу после получения травмы или повреждения. Стволовые клетки взрослого человека неспециализированные и пребывают в «спящем состоянии» до тех пор, пока не понадобятся. Они плюрипотентные, могут обновляться и делиться. Оказавшись на месте действия, стволовые клетки «прощупывают обстановку» и используют окружающие сигналы как инструкцию, которая позволяет им трансформироваться в клетки нужного вида. В легких они становятся легкими, а в печени – печенью.

Секрет защитной функции стволовых клеток кроется в месте, где они пребывают в неактивном, недифференцированном и возобновляемом состоянии. Стволовые клетки «живут» в специальных укрытиях, которые называются нишами. Ниши есть в головном мозге, коже, стенках кишечника, основании волосяных фолликулов, яичниках, семенниках, жире, сердце и, конечно, в костном мозге (губчатом веществе внутри костей).

Костный мозг – это хранилище как минимум трех различных видов стволовых клеток. Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) – ранние предшественники клеток крови. Мезенхимальные стромальные клетки (МСК) – предшественники мышц, жира, хрящей, костей и других элементов, не связанных с кровью. Эндотелиальные прогениторные клетки (ЭПК) способствуют росту новых кровеносных сосудов в регенерируемых органах. Все эти клетки присутствуют в костном мозге, поэтому ученые объединили их в единую группу, которая называется костномозговыми мононуклеарными клетками (КМ – МНК).

Когда стволовые клетки нужны для регенерации, запускается ряд процессов, позволяющих им выйти из ниш и проникнуть в систему кровообращения. Факторы роста, синтезируемые пораженным органом, «будят» стволовые клетки костного мозга. Одним из самых мощных стимуляторов является фактор роста эндотелия сосудов (VEGF). Сигнал о помощи поступает в костный мозг по кровеносным сосудам, пронизывающим кость, а внутри костного мозга путешествует по системе синусоидных капилляров, активируя прикрепленные к их стенкам стволовые клетки. Стволовые клетки воспринимают сигнал как химическую тревогу и начинают действовать. Они вылетают из костного мозга словно рой пчел из улья, наводняя систему кровообращения (6). Этот важный этап регенерации пораженного органа называется мобилизацией стволовых клеток.

То, что происходит дальше, иллюстрирует невероятную мудрость нашего организма. Стволовые клетки перебрасываются на передовую линию сразу после сигнала тревоги. Несомые потоком крови, которую качает сердце, они определяют пораженный участок органа с помощью природного устройства самонаведения и, словно ракета, приземляются точно в цель. Белки на поверхности стволовых клеток, которые называются рецепторами, прикрепляются к белкам на зоне их высадки. Они сцепляются вместе как клеточная застежка-липучка, обеспечивая надежное «прилипание» стволовых клеток к месту травмы (7). Все это происходит очень быстро. Исследования показывают, что в течение 48 часов после совершения хирургического надреза количество эндотелиальных прогениторных клеток в системе кровообращения увеличивается в четырнадцать раз. Такое резкое повышение вызвано потребностью организма в самоисцелении (8).

 Стволовые клетки обладают уникальными возможностями. Они мигрируют к пораженным местам в организме и начинают процесс восстановления.

После того как стволовые клетки прикрепляются к пораженному участку, они оценивают обстановку и действуют согласно инструкциям, которые диктуют условия окружающей среды. Находясь в коже, стволовые клетки превращаются в клетки кожи и реагируют в соответствии с ее потребностями. Находясь в сердце, они становятся клетками сердечной мышцы (кардиомиоцитами) и реагируют в соответствии с потребностями сердца. Стволовые клетки – это часть большой команды спасателей, в которую входят клетки кровеносных сосудов, клетки свертывающей системы крови и клетки иммунитета, в том числе воспалительные. Каждый из членов команды выполняет свою определенную миссию.

Что именно происходит со стволовыми клетками после прикрепления к месту травмы, до сих пор остается загадкой. Мы знаем, что они дифференцируются в ткань органа и регенерируют ее. Этот процесс протекает недолго, максимум пару дней. А дальше… Ученые пытаются выяснить происходящее и выдвигают несколько теорий. Первая: стволовые клетки «меняют внешность» и сливаются с общим фоном, становясь похожими на восстанавливаемые ими ткани. Вторая: они умирают сразу после завершения своей миссии.

На сегодняшний день точно известно, что стволовые клетки – это заводы по производству таких белков, как факторы роста, цитокины и факторы выживания. Без них невозможно вырастить и восстановить органы. А еще стволовые клетки могут выделять специальные молекулярные контейнеры – экзосомы и микровезикулы, наполненные белками и генетической информацией. Выделенные внутри органа, они говорят окружающим клеткам, что нужно делать, чтобы справиться с травмой (9). Экзосомы и микровезикулы создают благоприятную зону вокруг пораженного участка. Это называется паракринным эффектом. В ходе исследования регенерации костей ученым удалось выявить сорок три фактора роста, выделяемых стволовыми клетками для оздоровления соседних с травмой тканей (10).

Некоторые факторы роста, высвобождаемые стволовыми клетками, являются триггерами ангиогенеза. Это обстоятельство связывает воедино две защитные системы организма. Когда вследствие нехватки кислорода (гипоксии) или травмы синтезируется фактор роста эндотелия сосудов, с одной стороны, он запускает ангиогенез в пораженных тканях, а с другой – активирует стволовые клетки в нишах костного мозга. Регенерация требует притока свежей крови, поэтому в процесс заживления включается ангиогенез. Он формирует кровеносные сосуды, которые доставляют питание, необходимое для поддержания молодых тканей. А стволовые клетки способствуют росту новых ангиогенных кровеносных сосудов. Получаются взаимовыгодные отношения. Примерно от 2 до 25 % клеток новых кровеносных сосудов образуются из стволовых.