Lysende stamceller afslører, hvordan vores hud vedligeholdes – Københavns Universitet

Nyheder > Alle nyheder > 2013 > 2013.8 > Lysende stamceller afs...

16. august 2013

Lysende stamceller afslører, hvordan vores hud vedligeholdes

Stamcelle forskning

Alle vores organer er afhængige af stamceller for at vedligeholde deres funktioner. Huden er vores største organ og udgør vores skjold mod omverdenen. Ny forskning fra BRIC, Københavns Universitet og Cambridge University, udfordrer de gængse stamcellemodeller og giver os en helt ny indsigt i, hvordan huden bliver vedligeholdt livet igennem. Resultaterne er netop publiceret i det anerkendte tidskrift Cell Stem Cell.

Dogme i stamcellebiologi udfordres af ny viden

Mikroskopi af det yderste hudlag. Stamceller mærket med pink proteiner, fornyer særlige hudområder. Billede: Mahalia Page

Huden består af mange forskellige celletyper; både hårceller, fedt- og svedkirtler. Den beskytter os mod angreb fra mirkoorganismer og kemikalier og danner en vandtæt barriere som forhindrer væsketab. Ved at kortlægge stamcellers adfærd i huden, har lektor Kim Jensens forskningsgruppe fra BRIC fundet frem til, at huden benytter en enestående metode til at forny sig selv. Deres resultater udfordrer den hidtidige opfattelse af hvordan huden fornys.

- Tidligere troede man, at hudens stamceller var organiseret i et hierarki med en enkelt primitiv stamcelletype øverst, som gav ophav til alle hudens celletyper. Vores resultater viser, at der findes flere niveauer af stamceller, og at det er deres umiddelbare omgivelser, der afgør, om de skal lave hår, svedkirtler eller fedtkirtler, siger Kim Jensen.

De nye resultater får brikkerne i de biologiske stamcellemodeller til at passe.

- Indtil nu har forskere over hele verden bare forsøgt at passe deres resultater og konklusionerne på deres eksperimenter til den gamle model for vedligeholdelse af huden. Hvis vi sammenholder vores nye model med de gamle data, giver resultaterne meget mere mening, siger Kim Jensen.

Tidligere troede man at stamceller var organiseret i et hierarki, hvorimod den nye forskning viser, at der findes specialiserede stamceller som primært er ansvarlige for en funktion, men at de kan veksle imellem forskellige funktioner, hvis der opstår et behov. Dette er illustreret i figuren, hvor de allerførste hud-stamceller er farvet med et rødt protein et år før billederne er taget. Her kan man se, at stamcellerne varetager specialiserede opgaver når hudens forskellige dele udvikles. De kan enten lave hårsækken, fedtkirtlen eller en del af den barriere, som beskytter os imod omverdenen. Illustration: Kim Jensen

Resultaterne forklarer for eksempel det mysterium, at cellerne i huden kan dele sig for meget, hvad der kan være starten på kræft, uden at man kan se ændringer i den gruppe stamceller som man troede var ansvarlige for hudens vedligeholdelse. Forskningen fra Kim Jensens gruppe tyder på, at gruden til at man ikke kan se nogle ændringer i cellerne er, at de slet ikke er involverede i den øgede celledeling.

 

Ny viden om sårheling og hudkræft

Kim Jensens forskningsgruppe anvender en unik metode til at forstå, hvordan huden vedligeholdes, baseret på ny teknik.

- For at kortlægge stamcellernes adfærd i det yderste lag af huden, har vi ”farvet” hudens stamceller med lysende proteiner. Den lysende farve nedarves af stamcellernes afkom, så vi kan spore deres oprindelse og lave en slags celle-stamtræer. Dem kan vi dernæst bruge til at undersøge stamcellernes rolle i normal vedligeholdelse af huden, men også i forbindelse med sårheling, siger Kim Jensen.

En vigtig funktion af stamceller udover at vedligeholde huden er, at reparere eventuelle skader. Her viser forskernes resultater, at alle de forskellige stamceller samarbejder på tværs af deres normale opgaver, så huden repareres hurtigst muligt. Denne evne kan desværre også forvolde skade, idet ændringerne kan ”vække” gener i stamcellerne, som normalt skal være slukkede og dette kan føre til udvikling af hudkræft. Dermed leverer de nye resultater også viden om, hvordan kræft i huden kan opstå.

- Vores videre forskning vil tage to retninger. Vi vil forsøge at udvikle matematiske modeller for vævsvedligeholdelse, så vi kan måle, hvad stamceller laver i huden. Derudover vil vi ekspandere vores undersøgelser af kræftudvikling, i håb om at bidrage med viden, som kan bruges til diagnostik og behandling af kræftpatienter, siger Kim Jensen.

Resultaterne er publiceret som 'advanced online publication' d. 15. august på tidsskriftet Cell Stem Cells hjemmeside, hvor den trykte artikel også vil være at finde i starten af oktober. Læs artiklen: Page et al: The epidermis is comprised of autonomous compartments maintained by distinct stem cell populations.

Forskningsprojektet er støttet af et Lundbeckfond fellowship og Det Frie Forskningsråd.

Kontakt

Lektor Kim Jensen
Tlf: 35 32 56 82

Forskningskoordinator Katrine Sonne-Hansen
Mobil: 21 32 90 40