به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، میلیاردها سلول ما هر روز می‌میرند تا راه را برای رشد سلول‌های جدید باز کنند. بسیاری از این سلول‌ها توسط فاگوسیت‌ها پاک می‌شوند. اما برخی از سلول‌های در حال مرگ یا مرده توسط همسایگان خود، سلول‌های بافت طبیعی مصرف می‌شوند. اینکه چگونه این سلول‌ها مرده توسط اطراف خود حس می‌شوند تا حد زیادی ناشناخته است. اکنون محققان دانشگاه راکفلر نشان داده‌اند که چگونه سیستم حسگر در فولیکول‌های مو عمل می‌کند، که دارای چرخه شناخته شده تولد، پوسیدگی و بازسازی هستند که توسط سلول‌های بنیادی فولیکول مو (HFSCs) به حرکت در می‌آیند. در مطالعه جدیدی که در Nature منتشر شده است، آنها نشان می‌دهند که دو حسگر به صورت پشت سر هم کار می‌کنند تا سیگنال‌های HFSCهای در حال مرگ و زنده را دریافت کنند، بقایای آن‌ها را قبل از آسیب بافتی از بین می‌برند و قبل از مصرف سلول‌های سالم کار را متوقف می‌کنند.

فرایند پاکسازی سلول‌های مرده از بدن

در زمینه‌های تکوینی و طی فرایند هموستاتیک و پاتولوژیک، فاگوسیت‌های حرفه‌ای (سلول‌های ایمنی) و غیرحرفه‌ای (سلول‌های اپیتلیال، مزانشیمی و عصبی) اجساد آپوپتوز را شناسایی و پاک می‌کنند، فرآیندی که افروسیتوز نامیده می‌شود. عدم انجام این کار منجر به نکروز ثانویه می‌شود که باعث آسیب شناسی التهابی و/یا دژنراتیو می‌شود. مطالعات روی سلول‌های فاگوسیتی نشان داده‌اند که با درگیر شدن گیرنده‌های فاگوسیتی، مسیر ELMO-DOCK-RAC فعال می‌شود و باعث ایجاد بازآرایی اسکلت سلولی اکتین و تسهیل جذب اجسام آپوپتوز می‌شود. هضم بعدی اجساد از طریق بلوغ فاگوزوم و ادغام با لیزوزوم‌ها انجام می‌شود که طی آن مواد مشتق شده از جسد تجزیه می‌شوند.

مکانیسم عملکرد سیستم حسگر در فولیکول‌های مو

کاترین استوارت، نویسنده اول، یکی از همکاران پژوهشی در آزمایشگاه زیست شناسی و تکوین سلولی پستانداران، می‌گوید: "این سیستم ظاهراً از نظر فضایی برای حضور بقایای سلول‌های مرده تنظیم شده است، و تنها زمانی عمل می‌کند که هر گیرنده سیگنال را دریافت کند و با آن هماهنگ شود." در راکفلر "اگر یکی از آنها ناپدید شود، مکانیسم از کار می‌افتد. این یک راه واقعا زیبا برای تمیز نگه داشتن ناحیه، بدون مصرف سلول‌های سالم است." Elaine Fuchs، رئیس آزمایشگاه می‌گوید: "HFSCs با منحرف کردن توجه آنها به سمت خوردن همسایگان در حال مرگ خود، سلول‌های ایمنی تولید کننده التهاب را دور نگه می‌دارند." آنها همچنین احتمالاً از این کالری‌های اضافی سود می‌برند، اما به محض پاک شدن زباله‌ها، باید به سرعت به کار خود یعنی نگهداری از سلول‌های بنیادی و ساخت موهای بدن بازگردند.

چرخه فعالیت فولیکول‌های مو

تک تک فولیکول‌های مو روی سر شما یک چرخه خاص (رشد، تخریب، استراحت و ریزش) را طی می‌کند.  برای شروع این فرآیند، سلول‌های بنیادی فولیکول مو (HFSCs) که در "برآمدگی" غلاف ریشه بالایی فولیکول قرار دارند، به سلول‌های اپیتلیال و مزانشیمی سیگنال می‌دهند و جرقه رشد می‌دهند. این مرحله زمان می‌برد و از دو تا شش سال طول می‌کشد. مرحله مخرب یا کاتاژن که در پی می آید کوتاه اما شدید است و حدود 80 درصد از فولیکول مو را تنها در چند هفته از بین می‌برد. این فرآیند از پایه فولیکول شروع می‌شود و به سمت بالا به سمت کنام HFSC حرکت می‌کند. نتیجه، توده‌ای از سلول‌های در حال مرگ و مرده است که نیاز به حذف دارند تا از پوسیدگی ناشی از تحریک پاسخ‌های التهابی یا خودایمنی جلوگیری شود. به طور معمول این کار فاگوسیت‌ها مانند ماکروفاژها است، اما تعداد کمی در فولیکول مو یافت می‌شود، به این معنی که باید به سلول‌های اپیتلیال محلی بیفتد تا همه چیز را مرتب نگه دارد. استوارت می‌خواست ارتباط شیمیایی را که فرآیند را مدیریت می‌کند، تعیین کند.

یافته‌های این مطالعه

او و همکارانش نگاه دقیق‌تری به فاز کاتاژن در فولیکول‌های موی موش انداختند که چرخه موی آن کوتاه و همزمان در سراسر پوشش مو است. تنها در مرحله بعدی کاتاژن است که سیگنال‌های مرگ منشأ گرفته از پایه فولیکول سرانجام به نقطه‌ای می‌رسند که سلول‌های بنیادی تمایز نیافته در آن ساکن هستند. مدت‌ها تصور می‌شد که سلول‌های بنیادی از تخریب در امان هستند، اما به‌طور شگفت‌انگیزی، این تیم دریافتند که برخی از آنها می‌میرند و توسط همسایگان خود مصرف می‌شوند. استوارت کشف کرد که پاکسازی تنها زمانی آغاز می‌شود که دو گیرنده هر دو در سلول‌های سالم فعال شوند. اولین مورد که RXRα نام دارد، وجود لیپیدها را شناسایی می‌کند، یکی از چندین سیگنال معروف "مرا پیدا کن" که توسط یک سلول در حال مرگ ترشح می‌شود. دومی که RARγ نام دارد، اسید رتینوئیک محرک رشد ترشح شده توسط سلول‌های سالم را حس می‌کند. ولی هیچکدام نمی‌توانند فرآیند پاکسازی را به تنهایی فعال کنند. استوارت می‌گوید: «یک سلول در حال مرگ مکانیسم شروع را تحریک می‌کند، و زمانی که هیچ سلول مرده‌ای باقی نمانده باشد، سیگنال لیپیدی ناپدید می‌شود و تنها سیگنال رتینوئیک اسید از سلول‌های سالم باقی می‌ماند.» "این به برنامه می‌گوید که عقب‌نشینی کند. این مکانیسم در عین سادگی آن بسیار شیک است."

عملکرد ماکروفاژها در زمان آسیب بافت

آنها همچنین ثابت کردند که ماکروفاژها به کندی به منطقه مهاجرت می‌کنند و تا چهار روز پس از مرگ سلولی خود را نشان می‌دهند. او می‌گوید: «به‌طور کلی تصور می‌شود که فاگوسیت‌های حرفه‌ای در نهایت وارد می‌شوند و پاکسازی‌های سنگین را انجام می‌دهند، و سلول‌های غیر متحرک نوعی سیستم پشتیبان هستند. من بسیار متعجب شدم وقتی متوجه شدم که سلول‌های بنیادی فولیکول مو در واقع اولین پاسخ دهندگان بودند، به خصوص به این دلیل که پوست موش به خوبی از ماکروفاژها برخوردار است، بنابراین آنها حتی چندان دور نیستند. آنها همچنین دریافتند که آسیب بافت زمانی رخ می‌دهد که HFSC ها از پاکسازی سلول‌های در حال مرگ جلوگیری می‌کنند و کار را به ماکروفاژها واگذار می‌کنند. این احتمال را افزایش می‌دهد که نقص‌های ژنتیکی در این فرآیند ممکن است به آسیب‌شناسی پوست انسان، از جمله التهاب و ریزش مو کمک کند.

مثبت یا منفی؟

HFSCهایی که سلول‌های در حال مرگ مجاور را مصرف می‌کردند - برخی از آنها تا شش نفر از همسایگان خود را خوردند - ممکن است از مصرف پروتئین‌ها، اسیدهای نوکلئیک، املاح و لیپیدهای سلول‌ها سود ببرند. اگر اینطور باشد، مزیت ها هنوز قابل درک هستند -- موضوعی که آزمایشگاه فوکس در آینده بررسی خواهد کرد. استوارت می‌گوید: «این امکان وجود دارد که آن‌ها بتوانند از آن مواد برای تقویت رشد خود استفاده کنند یا به طریق دیگری از آن بهره ببرند، اما به همان اندازه ممکن است که اثرات منفی داشته باشد. شاید آنها بیش از حد مشغول هضم همه این مواد باشند تا به وظایف عادی خود رسیدگی کنند».

کاربردهایی فراتر از فولیکول مو

این یافته ها کاربردهایی فراتر از فولیکول مو دارند، زیرا این تنها یکی از چندین ناحیه بدن است که فاگوسیت‌های حرفه ای کمی در اطراف آن وجود دارد. در مناطقی از مغز، سینه‌ها و ریه‌ها، به عنوان مثال، سلول‌های بافت اپیتلیال و مزانشیمی، از جمله سلول‌های بنیادی، نور ماه به‌عنوان فاگوسیت‌های ersatz هستند. فوکس می‌افزاید: «ما اغلب از عبارت «شما همان چیزی هستید که می‌خورید» استفاده می‌کنیم. برای سلول‌های بنیادی بدن ما، این ممکن است روشی برای حفظ تناسب بافت‌ها با پاکسازی سلول‌های در حال مرگ طبیعی و محافظت در برابر التهاب باشد.»

پایان مطلب/.