Накопление рубцовой ткани делает восстановление после порванных вращательных манжет, колена прыгуна и других травм сухожилий болезненным и сложным процессом, часто приводящим к вторичным разрывам сухожилий. Новое исследование, проведенное Чен-Мин Фаном из Карнеги и опубликованное в журнале Nature Cell Biology, показывает существование стволовых клеток сухожилий, которые потенциально могут быть использованы для улучшения заживления сухожилий и даже для предотвращения хирургического вмешательства.
"Сухожилия – это соединительная ткань, которая связывает наши мышцы с костями," Поклонник объяснил. "Они улучшают нашу стабильность и облегчают передачу силы, которая позволяет нам двигаться. Но они также особенно подвержены травмам и повреждениям."
К сожалению, после травмы сухожилия редко полностью восстанавливаются, что может привести к ограниченной подвижности и потребовать длительного обезболивания или даже хирургического вмешательства. Виной всему фиброзные рубцы, нарушающие тканевую структуру сухожилия.
Работая с Тайлером Харви и Сарой Фламенко из Карнеги, Фан выявил все типы клеток, присутствующие в сухожилии надколенника, находящемся ниже коленной чашечки, включая ранее неопределенные стволовые клетки сухожилия.
"Поскольку травмы сухожилий редко заживают полностью, считалось, что стволовые клетки сухожилия могут не существовать," сказал ведущий автор Харви. "Многие безрезультатно их искали, но наша работа определила их впервые."
Стволовые клетки "пустой" клетки, связанные почти с каждым типом ткани, которые не полностью дифференцировались с определенной функциональностью. Они также могут самообновляться, создавая пул, из которого могут формироваться новые дифференцированные типы клеток для поддержки определенной функции ткани. Например, мышечные стволовые клетки могут дифференцироваться в мышечные клетки. Но до сих пор стволовые клетки для сухожилия были неизвестны.
Удивительно, но исследование команды показало, что клетки фиброзной рубцовой ткани и стволовые клетки сухожилия берут свое начало в одном и том же пространстве – защитных клетках, окружающих сухожилие. Более того, эти стволовые клетки сухожилий являются частью конкурирующей системы с предшественниками фиброзных рубцов, что объясняет, почему заживление сухожилий является такой сложной задачей.
Команда продемонстрировала, что как стволовые клетки сухожилия, так и клетки-предшественники рубцовой ткани стимулируются в действие белком, который называется тромбоцитарным фактором роста-А. Когда стволовые клетки сухожилия изменяются так, что они не реагируют на этот фактор роста, после травмы образуется только рубцовая ткань, а новые клетки сухожилия не образуются.
"Сухожильные стволовые клетки существуют, но они должны превосходить предшественников рубцовой ткани, чтобы предотвратить образование сложных фиброзных рубцов," Поклонник объяснил. "Поиск терапевтического способа блокирования клеток, образующих рубцы, и увеличения стволовых клеток сухожилий может изменить правила игры, когда дело доходит до лечения травм сухожилий.