Диссертация «Адренергическая регуляция постнатальных мультипотентных мезенхимных стромальных клеток человека: сенситизация рецепторов, активация стволовых клеток и управление их дифференцировкой» была выполнена на кафедре биохимии и регенеративной биомедицины факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова. Научный консультант – доктор биологических наук профессор, академик Ткачук Всеволод Арсеньевич, декан факультета фундаментальной медицины, заведующий кафедрой биохимии и регенеративной биомедицины ФФМ МГУ имени М.В. Ломоносова.
В данной работе впервые исследованы и детально описаны молекулярные и физиологические механизмы обновления тканей взрослого человека при участии мультипотентных стволовых клеток. На примере жировой ткани человека, в основе обновления которой лежат мультипотентные мезенхимные стромальные клетки, показана последовательность функциональных состояний, в которые стволовая клетка переходит в процессе выбора направления дифференцировки. Впервые показано особое инициированное функциональное состояние, в котором стволовая клетка производит выбор направления дифференцировки из нескольких возможных.
В рамках выполнения данной диссертационной работы П.А. Тюрин-Кузьмин установил детальные молекулярные механизмы выбора направления дифференцировки мультипотентных стволовых клеток взрослого человека между контрактильным фенотипом, бежевыми и белыми адипоцитами. Особо стоит отметить, что П.А. Тюрин-Кузьмин предложил новую важную концепцию, описывающую механизмы выбора направления дифференцировки МСК из нескольких возможных. Детально описал функциональные состояния стволовой клетки, в которые она последовательно переходит после активации и выхода из покоящегося состояния, а также последовательность стимулов, определяющих выбор направления дифференцировки между контрактильным фенотипом, белыми и бежевыми адипоцитами.
Результаты данной работы имеют высокую фундаментальную, а также практическую значимость. В практическом плане обнаруженное в данной работе инициированное состояние может быть новой терапевтической мишенью при регуляции процесса обновления тканей человека, нарушаемого при целом ряде заболеваний, таких как ожирение, сахарный диабет 2 типа и метаболический синдром. Показанные в данной работе комбинации и последовательности гормональных сигналов определяют дифференцировку мультипотентных мезенхимных стромальных клеток в направлениях контрактильного фенотипа. Была доказана связь этих функциональных изменений стволовых клеток с развитием артериальной гипертензии, ассоциированной с ожирением. Показан in vivo на уровне целого организма механизм выбора дифференцировочной судьбы между направлениями дифференцировки в белоый и бежевый жир. Обогащение жировых депо бежевыми адипоцитами, которые сжигают жир без побочных продуктов, с образованием лишь тепла, углекислого газа и воды, в последние годы рассматривается крайне перспективным подходом к лечению ожирения.
На основании выполненных исследований была решена важная научная проблема – впервые раскрыты нейрогормональные механизмы управления дифференцировкой МСК в постнатальном онтогенезе. Результаты работы необходимы для понимания процессов регенерации и обновления клеточного состава тканей в организме взрослого человека и создания наукоемких подходов к сохранению здоровья и повышению качества жизни людей.