Помимо того, что лекарственные растения обладают доказанным антидиабетическим действие воздействуя на разные молекулярные механизмы, отдельные выделенные действующие вещества ремоделируют нишу стволовых клеток как in vitro, так и in vivo. На кафедре экспериментальной медицины CIRM под руководством проф. Юрия Захарова клинический опыт работы в этом направлении с 1995 года. Ниши коэволюционируют по мере созревания клеток-предшественников и стволовых клеток от развития до зрелого возраста.
In addition to the fact that medicinal plants have proven antidiabetic effects by acting on various molecular mechanisms, certain isolated active substances remodel the stem cell niche both in vitro and in vivo. At the Department of Experimental Medicine CIRM under the leadership of prof. Yuri Zakharov has clinical experience in this area since 1995.
Активные ингредиенты традиционной китайской медицины в основном представляют собой небольшие молекулярные соединения, которые являются привлекательными подходами для контроля судьбы стволовых клеток. Биологические эффекты малых молекул быстры и зависят от дозы, что позволяет точно контролировать определенные патологические ситуации. Малые молекулы легче в обращении и введении, что делает их более практичными для клинического применения и терапевтических разработок по сравнению с генетическими вмешательствами. Химическая регуляция судьбы клеток обеспечивает широкий спектр применения для замедления старения стволовых клеток и содействия регенерации тканей и органов. Малые молекулы традиционной китайской медицины могут воздействовать на эндогенные стволовые клетки и усиливать их самообновление, расширение, дифференциацию и жизнеспособность в регенеративной медицине. www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7366228/. Ниша не статична, а изменяется в течение жизни, регулируя функцию стволовых клеток в контексте старения и заболеваний. Например, в стареющей кишечной нише потеря барьерной функции эпителия изменяет судьбу стволовых клеток, а сдвиги в количестве клеток Панета в нише снижают регенеративный потенциал.
В пределах любого органа ниша жестко регулирует количество стволовых клеток в ней, называемое «установочной точкой ниши». Установочная точка ниши широко варьируется в зависимости от органа; например, кишечная крипта, зубная пульпа, кожа и выступ волосяного фолликула содержат плотно упакованные стволовые клетки, тогда как печень и ниша скелетных мышц содержат более редкие стволовые клетки. Понимание сигналов, которые регулируют установочные точки ниши стволовых клеток, используется для потенциального увеличения количества стволовых клеток в нише и надежности регенеративного ответа. Ниши не только способствуют регенерации, но и регулируют созревание и функциональный потенциал предшественников или стволовых клеток, которые они поддерживают. Ниши следует рассматривать как терапевтическую цель, чтобы легко влиять как на внутреннюю, так и на внешнюю активность предшественников и стволовых клеток в развитии и заболевании. hPSCs предлагают мощную систему для создания надежных регенеративных клеток, и это может иметь последствия для использования во многих различных терапевтических приложениях на основе клеток. www.cell.com/trends/cell-biology/fulltext/S0962-8924(22)00173-8
При СД гомеостаз организма также нарушается посредством вышеуказанных механизмов, что приводит к изменениям в микросреде клеток. Длительное воздействие диабетической микросреды может нанести большой вред стволовым клеткам. Совокупное воздействие окислительного стресса, воспаления, аномальных уровней цитокинов и т. д., инициированное высоким уровнем глюкозы у пациентов с диабетом, может быть причиной неблагоприятных изменений качества и количества стволовых клеток ( Fadini et al., 2017 ). В дополнение к вышеуказанным механизмам, рассматривающим высокий уровень глюкозы как пусковой фактор повреждений, также существует множество других механизмов повреждений стволовых клеток, вызванных диабетом.
В большинстве исследований сообщается, что острое воздействие высоких уровней глюкозы при диабете снижает количество различных типов стволовых клеток, что приводит к недостаточности стволовых клеток, используемых для восстановления и регенерации, что тесно связано с различными осложнениями диабета. Мобилизация в кровоток является основным шагом для стволовых клеток, чтобы реализовать их эффекты в восстановлении клеток и восстановлении тканей после травмы. Однако в условиях диабета стволовые клетки и клетки-предшественники страдают от «мобилопатии» и не могут быть активированы для восстановления тканей, что вызывает прогрессирование диабетических осложнений. в диабетической микросреде способность стволовых клеток к дифференциации изменяется таким образом, что они не могут успешно дифференцироваться в клетки, необходимые в местах повреждения, что приводит к диабетическим осложнениям.
В мужской репродуктивной системе есть три основные клетки, которые связаны с этим расстройством: стволовые клетки сперматогониев (ССК), клетки Сертоли и клетки Лейдига. СД1 приводит к развитию воспаления в яичках и дополнительно уменьшает количество клеток Лейдига, расположенных в интерстициальной ткани яичек. Таким образом, значительное уменьшение количества клеток Лейдига снижает уровень тестостерона и нарушает способность ССК к дифференцировке. Напротив, клетки Сертоли почти не повреждаются и образуют нишу для ССК, тем самым минимизируя тяжесть нарушений сперматогенеза при СД1. Миграция стволовых клеток является важным и строго регулируемым процессом, который позволяет им поддерживать гомеостаз тканей и опосредовать восстановление и регенерацию. Однако это свойство может быть подорвано при развитии диабета, ослабляя способность стволовых клеток достигать необходимого положения для восстановления поврежденных участков. Таким образом, несвоевременное восстановление приводит к развитию диабетических осложнений. www.frontiersin.org/journals/molecular-biosciences/articles/10.3389/fmolb.2021.745035/full
Указанные патогенные процессы не только эффективно регулируются с помощью выделенных из лекарственных растений веществ в клинических условиях, но предупреждают указанные состояния при длительном приеме препаратов на основе натурального растительного сырья.
