Антагонистические судьбы стволовых клеток при стрессе определяют выбор между поседением волос и меланомой

Экспосом — совокупность воздействий окружающей среды на организм человека на протяжении всей жизни — оказывает глубокое влияние на здоровье. С возрастом функциональное состояние соматических тканей ухудшается, что проявляется характерными признаками старения, включая поседение волос и развитие рака. Однако конкретные генотоксины, сигнальные пути и клеточные механизмы, лежащие в основе каждого из этих фенотипов, в значительной степени остаются неизвестными. В настоящей работе показано, что стволовые клетки меланоцитов (McSCs) и их микроокружение совместно определяют судьбу отдельных стволовых клеток через антагонистические пути, реагирующие на стресс, причём характер ответа зависит от типа возникшего генотоксического повреждения. Отслеживание судьбы McSCs у мышей показало, что в ответ на двуцепочечные разрывы ДНК эти клетки подвергаются дифференцировке, сопряжённой с клеточным старением (сенодифференцировке), что приводит к их избирательному истощению и поседению волос, одновременно эффективно защищая от меланомы. Напротив, канцерогены могут подавлять сенодифференцировку McSCs даже в клетках с двуцепочечными разрывами ДНК, активируя метаболизм арахидоновой кислоты и лиганд KIT, происходящий из микроокружения, и тем самым поддерживая самообновление McSCs. В совокупности судьба отдельных клонов стволовых клеток — их расширение или истощение — через взаимодействие с микроокружением определяет фенотипы старения, действуя кумулятивно и антагонистически.