Дефицит витамина А губителен для кроветворных стволовых клеток
Недостаток витамина А в организме пагубно влияет на кроветворную систему в костном мозге. Дефицит вызывает потерю важных кроветворных стволовых клеток, сообщают учёные из Немецкого центра исследования рака (DKFZ) и Гейдельбергского института исследования стволовых клеток и экспериментальной медицины (HI-STEM) в журнале Cell.
Роль «спящих» стволовых клеток: В костном мозге существует особая группа стволовых клеток, открытая в 2008 году. Они большую часть времени пребывают в состоянии покоя («спячки») и активируются только в экстренных ситуациях (инфекции, большая кровопотеря, химиотерапия). После выполнения задачи организм возвращает их в «спящее» состояние, что, предположительно, защищает их от опасных мутаций, ведущих к лейкозу.
Ключевое открытие: Учёные идентифицировали ретиноевую кислоту — метаболит витамина А — как решающий фактор в этом процессе. При отсутствии этого вещества активные стволовые клетки не могут вернуться в состояние покоя и вместо этого созревают в специализированные клетки крови. Это означает, что они теряются как резерв.
Экспериментальное подтверждение: Исследования на специально выведенных мышах, у которых «спящие» стволовые клетки светятся зелёным, показали, что диета с дефицитом витамина А приводит к потере этих клеток. «Таким образом, мы впервые можем доказать, что витамин А оказывает прямое влияние на кроветворные стволовые клетки», — заявила первый автор публикации Нина Кабесас-Вальшайд.
Значение для иммунитета и терапии:
- Открытие объясняет, почему дефицит витамина А ослабляет иммунную систему, и подчёркивает жизненную важность его достаточного потребления с пищей (организм не может производить его самостоятельно).
- Понимание механизмов, с помощью которых ретиноевая кислота погружает клетки в состояние покоя, открывает новые перспективы в терапии рака. Раковые клетки также могут находиться в «дремлющем» состоянии, что делает их устойчивыми к химиотерапии. «Если мы сможем временно перевести раковые клетки в активное состояние, мы сделаем их уязвимыми для современных методов лечения», — объяснил Андреас Трумпп.
Дополнительное открытие: В сотрудничестве с коллегами из Европейского института биоинформатики в Кембридже команда провела полногеномный анализ одиночных клеток. Он показал, что переход от «спящих» стволовых клеток к активным, а затем к клеткам-предшественникам является непрерывным и для каждой отдельной клетки проходит по уникальному пути. Это открытие меняет прежнее представление о поэтапном и чётко определённом процессе дифференцировки клеток в организме.