© Chariclo/Fotolia

С возрастом кожа необратимо теряет свои свойства и, несмотря на прогресс в регенеративной медицине, ученые пока ничего не могут противопоставить этому процессу. Группа ученых из Национального института здоровья и медицинских исследований (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale – INSERM), Франция, внесла крупный вклад в его изучение, идентифицировав клеточные и молекулярные механизмы, участвующие в сохранении клеток кожи и в заживлении эпидермиса в преклонном возрасте.

В этих механизмах задействована молекула CD98hc, участвующая в обновлении эпидермиса и являющаяся индикатором способности кожи к регенерации.

Эпидермис – поверхностный слой кожи – состоит в основном из кератиноцитов, которые у человека непрерывно обновляются в ходе 21-дневного цикла. Эти клетки располагаются на мембране, состоящей из компонентов экстрацеллюлярного (внеклеточного) матрикса, обеспечивающего соединение эпидермиса с дермой – глубоким слоем кожи. Эпидермис обновляется за счет пролиферации и дифференциации клеток, вместе поддерживающих баланс зрелых тканей. Этот баланс имеет большое значение для правильного функционирования тканей, и любые нарушения в нем ответственны за физические изменения, ассоциируемые со старением: провисание кожи за счет снижения пролиферации ее клеток, ухудшение ранозаживления, выпадение волос и т.д.

Обновление кожи поддерживается стволовыми кератиноцитами,
обладающими двумя свойствами: активным делением и
дифференциацией. Каждый кератиноцит образует две идентичные
дочерние клетки, одна из которых остается на месте и впоследствии
делится снова, а вторая мигрирует в верхний слой, постепенно
все более дифференцируясь. (©I-STEM)

Французские исследователи изучили многочисленные клеточные факторы, участвующие в поддержании этого баланса. Особое внимание они уделили CD98hc – молекуле, известной взаимодействием с рецепторами, вызывающими старение кожи. Ученым известно, что с возрастом активность транспортера CD98hc и интегринов (рецепторов, связанных с компонентами экстрацелюллярного матрикса) нарушается. Однако до сих пор участвующие в этом молекулярные механизмы оставались неизвестными.

Проведенные на мышах эксперименты показали, что удаление гена CD98hc (кодирующего белок-транспортер CD98hc) нарушает баланс кожи и процесс ее заживления. Кроме того, изменяя клеточную пролиферацию и миграцию, удаление этого гена вызывает сбой в цикле волосяного фолликула. Ученые расшифровали весь комплекс сложных механизмов, связанных с CD98hc, в частности, разрегулирование функции интегрина, вызванное отсутствием этой молекулы. Их данные подтверждают то, что было описано in vitro: транспортер аминокислот CD98hc модулирует сигнал интегрина, что очень важно для обновления кожи. Таким образом, CD98hc активно участвует в обновлении кожи за счет эффективного восполнения клеток, когда это необходимо (например, при заживлении раны).

«По-видимому, молекула CD98hc необходима для быстрого и эффективного обновления кожи. Снижение ее экспрессии, наблюдаемое in vivo у старых мышей, подтверждает ее роль в сохранении тканей, цикле волосяного фолликула и заживлении кожи, которые нарушаются с возрастом», – говорит руководитель исследования Клои Фераль (Chloé Féral). «Статус переносчика CD98hc in vivo может быть показателем способности кожи к самообновлению».

Аннотация к статье

CD98hc (SLC3A2) regulation of skin homeostasis wanes with age