Οι ερευνητές του Boulder στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο έχουν ανακαλύψει έναν βασικό μηχανισμό με τον οποίο το δέρμα αρχίζει να αναπτύσσεται στα έμβρυα, ρίχνοντας φως στις γενετικές ρίζες των γενετικών ελαττωμάτων και προετοιμάζουν το δρόμο για την ανάπτυξη πιο λειτουργικών δερματικών μοσχευμάτων για τα θύματα με εγκαύματα.
«Αυτή η μελέτη καταγράφει πώς ξεκινά η ανάπτυξη του δέρματος από τα πρώτα στάδια», δήλωσε ο Rui Yi, επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Developmental Cell.
Χιλιάδες άνθρωποι υποβάλλονται σε μοσχεύματα δέρματος κάθε χρόνο για την επιδιόρθωση εγκαυμάτων, γενετικών ελαττωμάτων ή τραυμάτων. Οι ιατρικές εξελίξεις, συμπεριλαμβανομένης της εμφάνισης της θεραπείας με βλαστοκύτταρα, η οποία χρησιμοποιεί τα ίδια κύτταρα του δέρματος του ασθενούς για την ανάπτυξη νέου δέρματος, έχει βελτιώσει τη μεταμόσχευση δέρματος. Αλλά το δέρμα αντικατάστασης συχνά στερείται σημαντικών χαρακτηριστικών όπως θύλακες των τριχών, αδένες ιδρώτα ή νευρικές απολήξεις.
“Το δέρμα είναι ένα απίστευτα πολύπλοκο σύστημα και η αναγέννηση που κάνουμε τώρα δεν είναι ούτε κοντά στην αναπαραγωγή του”, δήλωσε ο Yi, αναπληρωτής καθηγητής της Μοριακής, Κυτταρικής και Αναπτυξιακής Βιολογίας. “Ο πρωταρχικός στόχος είναι να μπορέσουμε κάποια μέρα να αναγεννηθούμε πλήρως λειτουργικό δέρμα, και για να το κάνουμε αυτό, πρέπει να γνωρίζουμε, ουσιαστικά, τι συμβαίνει στην αρχή”.
Για τη μελέτη, ο Yi και ο μεταδιδακτορικός συνεργάτης Xiying Fan χρησιμοποίησαν state-of-the-art γονιδιωματικά εργαλεία και τεχνικές προσδιορισμού ακολουθίας DNA για να παρατηρήσουν τι συμβαίνει μέσα στα εμβρυϊκά προγονικά κύτταρα των ποντικών καθώς συντονίζονται για να σχηματίσουν το δέρμα.
Η μελέτη επικεντρώθηκε σε έναν μεταγραφικό παράγοντα, έναν τύπο πρωτεΐνης που μπορεί να διαβάσει γενετική πληροφορία από το γονιδίωμα, που ονομάζεται p63, που βρίσκεται κυρίως στα κύτταρα του δέρματος και είναι γνωστό ότι παίζει σημαντικό ρόλο στον σχηματισμό του δέρματος. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι τα ποντίκια που γεννήθηκαν χωρίς p63 δεν έχουν δέρμα. Οι άνθρωποι με μεταλλάξεις p63 έχουν συχνά χείλη σχισίματος ή άλλες δυσπλασίες των δοντιών και του δέρματος. Σε ενήλικες, η απώλεια της λειτουργίας του ρ63 σχετίζεται με μεταστατικό καρκίνο.
“Γνωρίζουμε εδώ και πολύ καιρό ότι αυτός ο μεταγραφικός παράγοντας είναι ίσως ο πιο σημαντικός παράγοντας για την ανάπτυξη του δέρματος. Αυτό που δεν γνωρίζουμε είναι αυτό που κάνει”, δήλωσε ο Yi.
Χρησιμοποιώντας φθορίζουσες ετικέτες που φωτίζουν τα κύτταρα όπου υπήρχε ρ63 και αλληλουχία RNA για να εξετάσουν πρότυπα γονιδιακής έκφρασης, οι ερευνητές εξέτασαν τα κύτταρα από την εννέα έως τις 13 ημέρες μιας κύησης ποντικού 19 ημερών, την εποχή που το δέρμα πιστεύεται ότι σχηματίζεται.
Διαπιστώθηκε ότι η P63 ήταν υπεύθυνη για την ενεργοποίηση τουλάχιστον 520 γονιδίων και την ανάφλεξη πολυάριθμων οδών σηματοδοσίας, συμπεριλαμβανομένης της οδού “Wnt” (υπεύθυνη για το σχηματισμό θυλακίων τριχών), της οδού “Eda” (κρίσιμη για το σχηματισμό θυλάκων τριχών, και δόντια) και το “Notch” μονοπάτι (υπεύθυνο για την ώθηση των βλαστικών κυττάρων να διαφοροποιηθούν στην επιδερμίδα.)
Επίσης, διαπίστωσαν ότι αυτή η διαδικασία ξεκίνησε νωρίτερα από ό, τι πιστεύεται προηγουμένως και επενέβη σε χιλιάδες περιοχές του γονιδιώματος που διέπουν το σχηματισμό του δέρματος και των άκρων.
“Η μελέτη μας παρέχει μηχανιστικές γνώσεις για τον κρίσιμο ρόλο του p63 στην εμφάνιση της ανάπτυξης του δέρματος και αποκαλύπτει μια μοριακή βάση για να εξηγήσει πώς οι μεταλλάξεις p63 στον άνθρωπο μπορούν να προκαλέσουν τόσες πολλές δερματικές παθήσεις”, δήλωσε ο Yi.
Τονίζει ότι η μελέτη ήταν σε ποντίκια και χρειάζονται περαιτέρω μελέτες που χρησιμοποιούν ανθρώπινα κύτταρα.
Αλλά, αν αναπαράγονται, τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ερευνητές να αναπτύξουν νέες προγεννητικές εξετάσεις και θεραπείες για γενετικές ανωμαλίες που σχετίζονται με το δέρμα.
Η έρευνα θα μπορούσε επίσης να ενημερώσει την ανάπτυξη μεθόδων που θα επιτρέψουν στα ενήλικα κύτταρα να συμπεριφέρονται περισσότερο σαν εμβρυϊκά και να παράγουν πλήρως λειτουργικό δέρμα.
“Αντί να μεταμοσχεύσετε ένα κομμάτι δέρματος για να καλύψετε το σώμα σας, θα μπορούσατε να το αναγεννηθείτε σαν να ξεκίνησε για πρώτη φορά ανάπτυξη”, είπε.
με Αριθμό Μητρώου 12691
