Кожа и мышцы часто подвергаются травмам; в то время как кожа образует защитный барьер от внешних воздействий, мышцы могут напрягаться при растяжении. Обе ткани обладают сложной системой восстановления. Заживление требует синхронизации между различными типами клеток, особенно клеток иммунной и нервной систем, которые действуют на разных этапах процесса, восстанавливая ткань, близкую к ее исходному состоянию.
В новом исследовании ученые обнаружили, что окончания нейронов врастают в поврежденную кожу и мышечную ткань и взаимодействуют с иммунными клетками через нейропептид, способствуя заживлению тканей. Результаты опубликованы в Nature.
“В процессе регенерации задействовано много разных участников”, — сказал автор исследования Микаэль Мартино, ученый в области регенеративной медицины из Университетов Монаш и Осака.
Хотя стволовые клетки являются наиболее часто изучаемыми факторами, предыдущие исследования выявили перекрестные помехи между нервной и иммунной системами, что побудило команду Мартино исследовать их после травмы. Сначала команда исследовала, как сенсорные нейроны, которые обнаруживают боль, повреждение тканей и воспаление, модулируют иммунную систему при повреждении тканей. Когда они уничтожили подмножество этих клеток у мышей, они наблюдали более медленное заживление кожи и мышц после травмы, в то время как раны мышей с неповрежденными сенсорными нейронами заживали в ожидаемые сроки.
Затем команда проследила за сенсорными нейронами, чтобы визуализировать их участие в заживлении тканей у мышей. Они заметили, что после травмы окончания нейронов росли группами вокруг поврежденной ткани, помогая иннервировать область. Степень, до которой окончания сенсорных нейронов врастали в поврежденную ткань, была удивительной, сказал Мартино. “Я был действительно взволнован, увидев, что нерв действительно растет внутри”. Таким образом, сенсорные нейроны врастают в поврежденные ткани и модулируют иммунную систему, способствуя заживлению.
Используя методы иммунофлуоресценции, ученые затем обнаружили, что окончания сенсорных нейронов экспрессируют нейропептид, связанным с геном кальцитонина (CGRP). Он играет важную роль в заживлении ран и воздействует через рецепторный комплекс CGRP на клетки-мишени.