Gesundheit

Zelluläre Rivalität fördert die gesunde Entwicklung der Haut

Nicht alle Zellen sind für die Größe bestimmt. Als ungeeignet für den Dienst in den Körper, einige sind getötet während der frühen Entwicklung durch einen Prozess namens Zelle Wettbewerb. Dieses Phänomen wurde zuvor dokumentiert Fliegen und ist jetzt beim drehen auftreten bei Säugetieren als auch.

In einer aktuellen Studie, beschrieben in der Natur, Rockefeller-Wissenschaftler zeigten, dass Hautzellen von Mäusen zu engagieren, in beiden Formen des Wettbewerbs, die stattfinden, während der frühen embryonalen Entwicklung und der anderen auftretenden kurz vor der Geburt. Die Forscher glauben, dass diese Halsabschneider zellulären Konflikt ist entscheidend für den Anbau von gesunder Haut.

The winner takes it all

In den Flügeln der Entwicklung von Fruchtfliegen, die Zellen teilen sich langsam — so genannte „Verlierer“ — sterben, wenn Sie in Kontakt kommen mit mehr schnell teilenden „Gewinner.“ Obwohl dieser Prozess wurde ausführlich untersucht, Wissenschaftler blieb unsicher, welchem Zweck es dienen könnte, und ob die Zelle Wettbewerb ist beschränkt auf die Welt der Insekten.

Anknüpfend an diese Fragen, die Forscher im Labor von Elaine Fuchs, Rebecca C. Lancefield Professor, begann die Suche nach beweisen der Wettbewerb zwischen den epithelialen Zellen des sich entwickelnden Mäusen. Sie haben eine Bevölkerung von Verlierern durch die Manipulation der Gene, verlangsamen das Tempo des Zellwachstums und beschriftet diese Zellen mit grüner Fluoreszenz. Sie dann beschriftet Gewinner mit Roter Fluoreszenz, so dass das team zu überwachen überleben in zwei Populationen.

Verlierer Zellen, fanden die Forscher, starb an einer unverhältnismäßig hohen rate im Vergleich zum Gewinner.

„Wir sahen, dass die Verlierer waren, vermehren sich langsamer, aber um wirklich nennen es Wettbewerb, die wir hatten, um zu zeigen, dass Sie aktiv beseitigt, indem der Gewinner,“ sagt Postdoc-fellow Stephanie Ellis. „So haben wir Filme zum nachverfolgen von Interaktionen zwischen den Zellen.“

Die Aufnahmen zeigten, dass die Verlierer Zellen umgeben von Gewinnern waren viel eher zu sterben, als diejenigen, hing mit anderen Verlierer geben wird-ein Hinweis darauf, dass die beiden Gruppen waren in der Tat konkurrieren.

Gesunder Wettbewerb

Als Nächstes werden die Wissenschaftler gefragt, ob der zellulären Antagonismus, die Sie beobachtet in der Entwicklung der Haut anhält später in der Entwicklung. Säugetier-Haut beginnt als eine single-layer und erwirbt zusätzliche Schichten, die im Laufe der Entwicklung, die schließlich bildet eine robuste, geschichtet Barriere, die das Körperinnere von der Außenwelt.

In Ihrer ersten Reihe von Experimenten beobachteten die Forscher Zelltod nur in der früh, einlagige Gewebe. Dieser Befund jedoch nicht überzeugen Ellis, dass der Wettbewerb war völlig abwesend in den reiferen Haut.

„Ich dachte, vielleicht mehrlagigen Geweben verwenden Sie eine andere Methode, um loszuwerden, der Verlierer Zellen“, sagt Sie. „Und das ist genau das, was wir sahen.“

Die Forscher fanden heraus, dass, obwohl Verlierer Zellen im geschichteten Gewebe sterben nicht, Sie nicht bekommen, verprügelt ein bisschen: Sie geschoben werden, um die Oberfläche der Haut, wo Sie schließlich werden Schuppen aus dem Körper. Und wieder fanden die Forscher, dass die Verlierer waren eher ausgeworfen werden, in diesem Mode, wenn Sie in Kontakt kam mit den Gewinnern.

Die Wissenschaftler zeigten auch, dass, wenn der Wettbewerb gestört, die Haut entwickelt sich langsamer und bildet eine weniger wirksame Barriere. Dies ist die erste Studie, zu zeigen, dass der Wettbewerb ist wichtig, um gesundes Gewebe Entwicklung-ein Befund, der, sagt Ellis, könnten klinische Implikationen haben.

„Wenn Sie eine Barriere-Störung — der Wundheilung Mangel, zum Beispiel-dann ist die Förderung von mehr Wettbewerb führen könnte, die zu einer schnelleren Wiederherstellung der Barriere-Funktion und eine schnellere Heilung“, sagt Sie.

„Unsere Forschung ist auch im Einklang mit Krebs-Studien zeigen, dass gesunde Zellen oft zu eliminieren Zellen mit onkogenen Mutationen, und verhindern, dass Sie aus den Entwicklungsländern in die Krebsarten“, ergänzt Fuchs. „In diesem Fall, die gesunde Zellen beginnen als die Gewinner. Schließlich jedoch eine weitere Passform Krebszelle entsteht, das ausgestattet ist mit den Waffen, um besser konkurrieren mit den normalen Gewebe-Zellen-geben die Krebs-Zelle, die den status des Gewinners.“

Fuchs‘ team untersucht derzeit, wie gesunde Stammzellen Ihre Wettbewerbsvorteile verlieren, mit der Hoffnung, dass die Zelle könnte der Wettbewerb genutzt werden, zu entwickeln, die therapeutische Taktik für die Abtötung von Krebszellen.