Tento stav je charakterizován společnou expresí transkripčních faktorů z původní a nové linie, což dává kmenovým buňkám flexibilitu reagovat na různé stresové faktory jako jsou zranění, buněčná smrt nebo transplantace.

Ve zdravých tkáních se kmenové buňky nakonec vrátí ke své obvyklé funkci nebo zaujmou novou roli, pokud se ocitnou v jiném prostředí. Pochopení toho, jak vypadá výsledný stav buňky, je zásadní, protože pokud plasticita přetrvává, může to vést k chronickým ranám nebo dokonce nádorům.

Pro studium tohoto jevu byl zkoumán kožní epitel, tkáň, která se po poškození hojí rychle a obsahuje různé typy kmenových buněk z jednoho embryonálního původu. Kmenové buňky vlasových folikulů se nacházejí v niche zvaném výduť nebo také „bulge“ a jsou zodpovědné za růst vlasů, zatímco kmenové buňky epidermis v bazální vrstvě udržují bariéru kůže. V závislosti na hloubce zranění tyto buňky opustí své niche a vstoupí do stavu plasticity, aby pomohly opravit poškozenou oblast.

All-trans retinová kyselina, metabolit vitaminu A, hraje klíčovou roli v kontrole chování kmenových buněk vlasových folikulů během opravy ran. Právě kmenové buňky vlasových folikulů fungují jako hlavní činitelé při reepitelizaci po škrábnutích, odřeninách a jiných zraněních. Kyselina reguluje identitu těchto kmenových buněk tím, že interaguje s jadernými retinoidovými receptory. Pokles množství kyseliny po zranění umožňuje buňkám vstoupit do stavu plasticity a případně přijmout epidermální osud, tedy osud stát se novými buňkami epidermis a pomoci tak s reparací tkáně. Dva týdny po zranění se úroveň kyseliny vrátí do normálu, což u kmenových buněk vlasových folikulů způsobí návrat k jejich běžnému chování.

Experimenty na myších s nedostatkem vitaminu A ukázaly, že nedostatek all-trans retinové kyseliny vede k přespříliš dlouhému fungování buněk ve stavu plasticity, pomalejšímu růstu vlasů a opožděné obnově kožní bariéry. Naopak její lokální aplikace po zranění obnovila růst vlasů a zlepšila hojení kůže.

Tyto výsledky zdůrazňují klíčovou roli all-trans retinové kyseliny v regulaci chování kmenových buněk a jejich plasticity. Správné množství je nezbytné pro udržení identity kmenových buněk vlasových folikulů a zajištění účinného hojení ran, což značí potenciál terapeutické aplikace pro léčbu kožních a vlasových poruch.

Nedostatek vitaminu A je globálním problémem a lokální retinoidy jsou v péči o pleť běžné. All-trans retinová kyselina má vliv na kmenové buňky při obnově kůže, ovlivňuje buněčnou proliferaci a může potlačit epidermální diferenciaci.

Výzkum ukazuje, že all-trans retinová kyselina je zásadní pro udržení identity kmenových buněk vlasových folikulů, což je klíčové pro regeneraci kůže a vlasů. Během hojení ran se musí buňky stát plastickými, což vyžaduje pokles množství této kyseliny. Jakmile proces hojení začne, množství kyseliny se musí obnovit, aby došlo k podpoře správného růstu vlasů a obnově kůže. Vyvážení množství all-trans retinové kyseliny je zásadní pro účinné hojení ran. Výzkumy ubírající se podobným směrem by do budoucna mohly pomoci vyvinout nové terapie a osvětlit chování kmenových buněk také v jiných tkáních.

KLÍČOVÁ SLOVA: kmenové buňky vlasových folikulů – plasticita – all-trans retinová kyselina – hojení ran

ZDROJ: Tierney, M.T., Polak, L.,  Yang, Y.,  Abdusselamoglu , M.D., Fuchs, A.E. 
Vitamin A resolves lineage plasticity to orchestrate stem cell lineage choices.
Science 8 Mar 2024, Vol 383, Issue 6687.
DOI: 10.1126/science.adi7342 [cit. 2024-04-28]

Dostupné z:
https://shorturl.at/fwGKY