پژوهشگران دانشگاه آزاد بروکسل (ULB) با همکاری دانشمندان دانشگاه کمبریج به این کشف دست یافتند. یافته‌های آن‌ها نشان می‌دهد که جنسیت بیولوژیکی، حتی با وجود اینکه پوست بخشی از سیستم تولید مثل نیست، بر نحوه بازسازی و ترمیم پوست تأثیر می‌گذارد.
در گذشته، بیشتر تحقیقات در مورد تفاوت‌های بیولوژیکی بین زن و مرد بر روی اندام‌های تولید مثلی متمرکز بود. با این حال، جنسیت می‌تواند بر سایر بافت‌ها و اندام‌های سراسر بدن نیز تأثیر بگذارد. درک این تفاوت‌ها می‌تواند برای بهبود پیشگیری و درمان بیماری‌های التهابی و سرطان مهم باشد، اما محققان اغلب اهمیت آن‌ها را نادیده گرفته‌اند.
این مطالعه که در مجله «نیچر» منتشر شد، توسط پروفسور سدریک بلانپین، محقق مؤسسه تحقیقاتی WEL، مدیر آزمایشگاه سلول‌های بنیادی و سرطان، و استاد دانشگاه آزاد بروکسل رهبری شد. این تحقیق با همکاری پروفسور بنجامین سایمونز و تیم او در دانشگاه کمبریج، و همچنین دانشمندان چندین مؤسسه دیگر انجام شد.
محققان با استفاده از یک تکنیک پیشرفته میکروسکوپی، توانستند سلول‌های منفرد را از طریق پوست موش‌های زنده ضبط کنند. این کار به آن‌ها اجازه داد تا همان سلول‌های بنیادی و فرزندان آن‌ها را به مدت پنج ماه، که یک دوره مشاهده بی‌سابقه است، دنبال کنند. اگرچه هدف اصلی آن‌ها درک مکانیسم‌های پشت بازسازی پوست بود، اما تیم به طور غیرمنتظره‌ای تفاوت‌های چشمگیری بین ماده‌ها و نرها کشف کرد. آزمایش‌های بیشتر نشان داد که هورمون‌های جنسی مسئول این تفاوت‌ها هستند.
نحوه بازسازی پوست توسط سلول‌های بنیادی پوست
بیرونی‌ترین لایه پوست به طور مداوم خود را جایگزین می‌کند. این فرآیند با سلول‌های بنیادی واقع در پایین‌ترین لایه آغاز می‌شود، جایی که آن‌ها تقسیم می‌شوند تا سلول‌های جدید تولید کنند. برخی از سلول‌های «دختر» حاصل، توانایی خود را برای عملکرد به عنوان سلول‌های بنیادی آموزش آشپزی حفظ می‌کنند، در حالی که برخی دیگر شروع به تبدیل شدن به سلول‌های تخصصی می‌کنند.
این سلول‌های تخصصی، سد محافظی را تشکیل می‌دهند که بدن را از محیط اطراف خود محافظت می‌کند. با بالغ شدن، آن‌ها توانایی تقسیم شدن را از دست می‌دهند (فرآیندی که تمایز نامیده می‌شود)، به تدریج به سمت سطح حرکت می‌کنند و در نهایت از بین می‌روند.
دانشمندان برای دهه‌ها در مورد سازماندهی دقیق این فرآیند بازسازی بحث کرده‌اند. با مشاهده مکرر همان نواحی پوست در طول پنج ماه، محققان دریافتند که سلول‌های بنیادی بلافاصله به سلول‌های پوستی کاملاً بالغ تبدیل نمی‌شوند.
در عوض، آن‌ها از یک مرحله میانی عبور می‌کنند که در آن می‌توانند تنها تعداد محدودی تقسیم شوند، قبل از اینکه توسعه خود را به سلول‌های تخصصی کامل کنند. این یافته به روشن شدن یک سؤال دیرینه در مورد نحوه حفظ خود پوست کمک می‌کند.
سلول‌های پوستی ماده با هماهنگی شگفت‌انگیزی عمل می‌کنند
یکی از غیرمنتظره‌ترین یافته‌ها مربوط به رفتار سلول‌های تازه تشکیل شده بود.
در موش‌های ماده، دو سلول «خواهر» که از تقسیم یک سلول والد تولید می‌شوند، اغلب در یک زمان تصمیم رشدی یکسانی می‌گیرند. هر دو ممکن است دوباره تقسیم شوند، یا هر دو ممکن است شروع به تخصصی شدن به سلول‌های پوستی بالغ کنند.
رفتار آن‌ها شبیه دو پاروزن است که پاروهای خود را به طور همزمان حرکت می‌دهند. اما در موش‌های نر، سلول‌های خواهر کمتر هماهنگ هستند و تمایل دارند الگوهای مستقل‌تری را دنبال کنند.
دکتر دن انگل‌من، نویسنده اول این مطالعه، توضیح می‌دهد: «ما در ابتدا قصد داشتیم بفهمیم پوست چگونه خود را بازسازی می‌کند و آیا سلسله مراتبی با سلول‌های بنیادی در بالا وجود دارد. از کشف تفاوت‌های قوی در نحوه بازسازی پوست توسط سلول‌های بنیادی در ماده‌ها و نرها شگفت‌زده شدیم.»
هورمون‌های جنسی رفتار سلول‌های پوستی را کنترل می‌کنند
برای تعیین علت این تفاوت‌ها، دانشمندان تأثیر هورمون‌های جنسی زنانه و مردانه را بررسی کردند.
آن‌ها ابتدا بررسی کردند که چه اتفاقی می‌افتد وقتی موش‌های نر اخته می‌شوند و منبع اصلی تستوسترون از بین می‌رود. بدون این هورمون، سلول‌های پوستی آن‌ها شروع به رفتاری شبیه به سلول‌های پوستی ماده‌ها کردند. هنگامی که محققان دی‌هیدروتستوسترون (DHT)، یک شکل فعال تستوسترون، را تجویز کردند، سلول‌ها به الگوی معمول نر بازگشتند.
این آزمایش‌ها نشان داد که هورمون‌های جنسی مردانه به تنظیم سرعت بلوغ سلول‌های پوستی و حرکت آن‌ها از لایه سلول‌های بنیادی کمک می‌کنند.
این تیم همچنین نقش هورمون‌های جنسی زنانه را بررسی کرد. برداشتن تخمدان‌ها (اواریکتومی) سرعت تکثیر سلول‌های بنیادی را کاهش داد و هماهنگی مشخص بین سلول‌های خواهر را تقریباً به طور کامل از بین برد.
درمان با استرادیول، نوعی استروژن، کاهش تکثیر سلول‌های بنیادی را معکوس کرد.
در مجموع، این یافته‌ها نشان داد که تستوسترون، که معمولاً در نرها فراوان‌تر است، بر سرعت بلوغ سلول‌های پوستی تأثیر می‌گذارد. استروژن‌ها، که معمولاً در ماده‌ها فراوان‌تر هستند، تکثیر سلول‌های بنیادی را افزایش می‌دهند و به هماهنگی رفتار سلول‌های تازه تولید شده کمک می‌کنند.
محققان همچنین تستوسترون را روی پوست انسان بازسازی شده در آزمایشگاه آزمایش کردند. آن‌ها دریافتند که این هورمون تمایز سلول‌های بنیادی را تسریع می‌کند، که نشان می‌دهد حداقل بخشی از مکانیسم مشاهده شده در موش‌ها ممکن است در انسان نیز عمل کند.
چرا زخم‌های پوستی در موش‌های ماده سریع‌تر بهبود می‌یابند
تفاوت‌ها در رفتار سلول‌های بنیادی با یافته مهم دیگری همراه بود: موش‌های ماده سریع‌تر از آسیب‌های پوستی بهبود می‌یابند.
هنگامی که محققان زخم‌های پشت حیوانات را بررسی کردند، دریافتند که زخم‌ها در ماده‌ها به طور قابل توجهی سریع‌تر بسته می‌شوند، به ویژه در چند روز اول پس از آسیب. این مزیت اولیه تا حدی با فعال شدن زودتر سلول‌های بنیادی پوست و عملکرد هماهنگ‌تر آن‌ها مرتبط بود. با پیشرفت بهبود، تفاوت بین نرها و ماده‌ها به تدریج کمتر شد.
نتایج نشان می‌دهد که تنظیم هورمونی سلول‌های بنیادی ممکن است به توضیح اینکه چرا ترمیم پوست بین جنسیت‌ها متفاوت است، کمک کند.
این کشف چه معنایی برای بهبود زخم و سرطان پوست می‌تواند داشته باشد؟
پزشکان مدت‌هاست که تفاوت‌هایی را بین مردان و زنان در بهبود زخم، شدت برخی بیماری‌های التهابی و شیوع برخی سرطان‌های پوستی تشخیص داده‌اند. با این حال، توضیحات بیولوژیکی زمینه‌ای ناقص باقی مانده بود.
با شناسایی نحوه تأثیر هورمون‌های جنسی بر فعالیت سلول‌های بنیادی، تحقیقات جدید توضیحی احتمالی برای برخی از این مشاهدات ارائه می‌دهد.
این یافته‌ها در نهایت می‌تواند به درمان‌های پزشکی کمک کند که جنسیت بیمار را در نظر بگیرند. کاربردهای بالقوه شامل بهبود بهبودی از سوختگی و جراحی، و همچنین