Ученые обнаружили, что нервная система напрямую контролирует пролиферацию стволовых клеток

Соматические стволовые клетки постоянно регенерируют ткани организма, например, кожи и слизистой кишечника. Исследователи из Университета Иллинойса видят в этом неиспользованный потенциал.

Контроль над пролиферацией стволовых клеток мог бы иметь медицинские преимущества, включая подавление роста раковых стволовых клеток или стимуляцию роста тканей. Новое исследование впервые демонстрирует, что пролиферация стволовых клеток напрямую контролируется вегетативной нервной системой (ВНС).

ВНС управляет непроизвольными функциями: дыханием, кровотоком, пищеварением. Её нервные волокна пронизывают всё тело, достигая почти каждого органа. Нейроны выделяют нейротрансмиттеры, которые могут влиять на клетки-мишени прямо или косвенно.

До этого исследования, опубликованного в Physiological Reports, учёные лишь подозревали о вовлечённости ВНС, но не знали, прямое это влияние или опосредованное. Прямая связь открывает большие перспективы для лекарственных вмешательств.

Чтобы охарактеризовать эту связь, исследователи сосредоточились на стволовых клетках эпителия кишечника мышей. Они обнаружили, что у стволовых клеток есть рецепторы к нейротрансмиттерам ВНС, и что нейротрансмиттеры меняют поведение клеток — что указывает на прямое влияние.

Для демонстрации изменения поведения стволовых клеток исследователи вырастили клетки кишечного эпителия in vitro и подвергли их воздействию высоких уровней двух нейротрансмиттеров: норадреналина (основного нейромедиатора симпатической — «бей или беги» — системы) и ацетилхолина (продукта парасимпатической — «отдыхай и переваривай» — системы).

Ключевой результат: при стимуляции любой из этих систем наблюдалось снижение пролиферации стволовых клеток.

Исследователи предполагают, что организм может избегать траты энергии на создание новых клеток, когда активна система «бей или беги». В периоды же активного пищеварения образование свободных радикалов может быть неблагоприятным для новых клеток.

Хотя работа была сосредоточена на кишечнике, учёные полагают, что ВНС напрямую контролирует пролиферацию стволовых клеток и в других частях тела. Это указывает на более широкую картину: мозг, возможно, через ВНС контролирует регенерацию тканей во всём организме.

Это открытие может объяснять, почему при хроническом стрессе, депрессии или посттравматическом стрессовом расстройстве наблюдается дегенерация некоторых органов — возможно, это эффект стресса, опосредованный ВНС и снижающий регенеративный потенциал органов напрямую.