Кровотворні клітини в ході еволюції вибирали в організмі тварин такі місця, де б їх не дістали сонячні ультрафіолетові промені.
Ми знаємо ще зі шкільних часів, що клітини крові з'являються в червоному, або кроветворному, кістковому мозку, який знаходиться у нас всередині тазових кісток, ребер, грудини, кісток черепа, в довгих трубчастих кістках рук і в тілах хребців. У кістковому мозку сидить величезна кількість різних стовбурових клітин, які в міру потреби дають нові еритроцити, нові мегакаріоцити (з яких потім виходять тромбоцити) і нові імунні клітини. Але чому саме в кістковому мозку? Тим більше що не у всіх тварин кроветворіння відбувається в кістках: наприклад, у риб стовбурові клітини крові сидять у нирках.
Дослідники з Гарварду вважають, що у різних тварин під час еволюції кровотворні стовбурові клітини збиралися там, де їх було найпростіше захистити від сонячного ультрафіолету. Фрідріх Капп (Friedrich G. Kapp) і його колеги звернули увагу на те, що у риб ці клітини прикриті іншими клітинами - меланоцитами. Як відомо, меланоцити синтезують пігмент меланін, який поглинає ультрафіолетове випромінювання. Вони можуть бути в різних тканинах, хоча найчастіше ми чуємо про меланоцити шкіри - вони захищають шкірні клітини від ультрафіолетового пошкодження. Якби не захист, випромінювання пошкоджувало б ДНК клітин шкіри, і вони або гинули б, або перетворювалися на злоякісні. Можливо, меланоцити в нирках у риб виконують ту ж функцію?
У статті в Nature йдеться, що якщо риб-мутантів, позбавлених меланоцитів, підставити під УФ-випромінювання, число стовбурових клітин у них зменшиться - порівняно з опроміненими нормальними рибами, у яких меланоцити є. Однак і у нормальних риб стовбурові клітини можуть відчути ультрафіолет, якщо направити його на них знизу. Іншими словами, все виглядає так, як якщо б меланоцити захищають стовбурові клітини крові від ультрафіолетових променів, що йдуть зверху, тобто від сонця.
Аналізуючи еволюційний родовід риб, автори роботи переконалися, що навіть у тих видів, які з'явилися порівняно недавно, меланоцити продовжують прикривати скупчення кроветворних клітин у нирках. І коли в результаті еволюційних перипетій кровотворним клітинам довелося змінити адресу, вони знову вибрали таке місце, де їх не дістане ультрафіолет. Особливо явно це видно у жаб: в експериментах з пуголовками жаб-древолазів дослідники спостерігали, як стовбурові клітини крові переміщаються з нирки в кістковий мозок, коли у пуголовків починають відростати ноги, так що протягом всіх стадій розвитку кровотворні клітини залишаються захищені від УФ-випромінювання.
Звичайно, внутрішність кісток - не єдине місце в організмі, де можна сховатися від ультрафіолету. Однак стовбуровим клітинам крові потрібні все-таки особливі умови, і їм потрібно було таке укриття від ультрафіолетових променів, де можна було б жити і працювати, тобто виробляти на світ еритроцити, лімфоцити тощо. Ймовірно, в ті часи, коли хребетні тварини починали освоювати сушу, кровотворним клітинам з якоїсь причини довелося залишити своє місце в нирках і оселитися в кістковому мозку, де вони продовжують сидіти донині.
За матеріалами Phys.org