Стволовые клетки могут помочь сохранить здоровье костей у людей с волчанкой

stv-kl2Люди с волчанкой страдают от усталости, болей в суставах и отеков, а также имеют значительно повышенный риск развития остеопороза.

Клинические испытания показали, что пересадка мезенхимальных стволовых клеток может значительно улучшить состояние костей у пациентов с волчанкой.  

Исследователи из Университета Пенсильвании разработали механизм трансплантации стволовых клеток, который помог сохранить здоровье костей у животных моделей с волчанкой.

Они выяснили, что пересаженные клетки являются источником ключевого белка под названием Fas, который улучшает функцию стволовых клеток костного мозга с помощью эпигенетического эффекта.

«Мы обнаружили, что функция формирования костной ткани из мезенхимальных стволовых клеток запускается с помощью механизма, который был для нас совершенно неожиданным», сказал соавтор исследования профессор Songtao Shi, заведующий кафедрой анатомии и клеточной биологии в Школе стоматологии при Университете Пенсильвании.

«Мы выяснили, что эпигенетический механизм постоянно перекалибровывает гены органа-получателя пересаженных клеток пока они не перейдут из патогенного в нормальное состояние», добавил он.

Исследователи провели эксперименты на мышах с волчанкой, у которых способность мезенхимальных стволовых клеток, производить новые кости, была значительно снижена. После введения одной инъекции донорских стволовых клеток эта функция нормализовалась, и ее улучшение наблюдалось даже через 12 недель после пересадки.

Исследователи проанализировали, как паттерны метилирования ДНК воздействуют на гены мезенхимальных стволовых клеток. Они обнаружили, что у мышей с волчанкой эти гены значительно отличались от генов у нормальных мышей, но это различие можно было частично устранить с помощью клеточной терапии.

В дальнейших экспериментах исследователи обнаружили, что гены из семейства Notch, участвуют в самообновлении и дифференцировании костных стволовых клеток, благодаря чему они ставятся высоко метилированными, когда мышам с волчанкой пересаживают стволовые клетки.

Кроме того ученые выяснили, что у мышей с волчанкой функция белка Fas была нарушена, и это не позволяло мезенхимальным стволовым клеткам выпускать молекулы микроРНК, которые в свою очередь блокируют метилирование Notch. В результате этого стволовые клетки плохо дифференцируются, и поэтому мыши с волчанкой имеют слабые кости.

Результаты исследования показали, что донорские стволовые клетки, пересаженные от здорового донора, выделяют микровезикулы под названием экзосомы, содержащие нормальные версии Fas, которые могут быть использованы пораженными клетками для восстановления их способностей к самообновлению и дифференцировке, способствующих формированию костной ткани.

«Клетки не могут сами производить Fas, но они могут использовать компоненты донорских стволовых клеток, чтобы сохранить свои функции», сказал Shi.

Исследование было опубликовано в журнале «Cell Metabolism».