Исследователи из Гарвардского университета обнаружили, что гормон стресса переводит стволовые клетки волосяных фолликулов в фазу длительного покоя, останавливая регенерацию волос. В экспериментах на мышах они определили конкретный тип клеток и белок, ответственный за передачу стрессовых сигналов стволовым клеткам, и показали, что нацеливание на этот путь может быть использовано для восстановления роста волос.
Волосяной фолликул является одной из немногих тканей млекопитающих, которая может проходить циклы регенерации в течение всей жизни. Благодаря стволовым клеткам волосяных фолликулов процессы роста и покоя естественным образом чередуются. Во время фазы роста стволовые клетки активируются для регенерации фолликула, и волосы растут и утолщаются. В фазе покоя стволовые клетки находятся в состоянии сна, и волосы истончаются и выпадают. Потеря волос обусловлена тем, что стволовые клетки остаются в состоянии покоя, не переходя в активную фазу регенерации.
Волосяной фолликул мыши. Клетки дермального сосочка (зеленые) производят молекулу Gas6, которая активирует стволовые клетки волосяного фолликула.
Исследователи создали мышиную модель хронического стресса и обнаружили, что стволовые клетки волосяных фолликулов очень долго остаются в фазе покоя без регенерации тканей. Основной гормон стресса мышей – кортикостерон (аналог человеческого кортизола), он вырабатывается надпочечниками; вводя мышам кортикостерон, исследователи воспроизводили стрессовое воздействие на стволовые клетки.
В нормальных условиях регенерация волосяных фолликулов с возрастом замедляется – фаза покоя становится длиннее по мере старения животных. Но когда исследователи удалили гормон стресса, фаза покоя стволовых клеток стала чрезвычайно короткой, и стволовые клетки постоянно вступали в фазу роста, чтобы регенерировать волосяные фолликулы, даже когда мыши были старыми.
Установив связь между гормоном стресса и активностью стволовых клеток волосяных фолликулов, исследователи начали поиск биологического механизма, лежащего в основе этой связи.
Чтобы определить, регулирует ли гормон стресса стволовые клетки напрямую, исследователи удалили рецептор кортикостерона, но вместо ожидаемого усиления роста волос началось накопление дермальных клеток в дермальном сосочке под волосяным фолликулом.
Известно, что дермальный сосочек важен для активации стволовых клеток волосяных фолликулов, но ни один из известных факторов, секретируемых клетками дермального сосочка, не изменился при уменьшении влияния уровня гормона стресса. Кортикостерон тормозил экспрессию специфического гена остановки роста Gas6 в клетках дермального сосочка, который активирует стволовые клетки волосяных фолликулов, ранее находившиеся в фазе покоя.
Как в нормальных, так и в стрессовых условиях экспрессия Gas6 приводила к активации стволовых клеток волосяных фолликулов. Эти первоначальные результаты на мышах нуждаются в дальнейшем подтверждении, прежде чем их можно будет безопасно применить к людям.
Недавно ученые из Колумбийского университета выяснили, как стресс влияет на другой тип стволовых клеток в волосяном фолликуле – стволовые клетки меланоцитов, которые регенерируют пигмент волос. Исследователи показали, что стресс активирует симпатическую нервную систему и истощает стволовые клетки меланоцитов, что приводит к преждевременному поседению волос. В новом исследовании было доказано, что хотя стресс оказывает негативное воздействие как на стволовые клетки волосяных фолликулов, так и на стволовые клетки меланоцитов, механизмы этого влияния различны. Стресс истощает стволовые клетки меланоцитов непосредственно через нервные сигналы, в то время как активацию волосяных фолликулов предотвращает опосредованно через воздействие гормона стресса надпочечников на клетки дермального сосочка. Поскольку стволовые клетки волосяных фолликулов не истощаются, возможно, удастся реактивировать их в условиях стресса с помощью механизма Gas6.
Статья S.Choi et al. Corticosterone inhibits GAS6 to govern hair follicle stem-cell quiescence опубликована в журнале Nature.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» vechnayamolodost.ru по материалам The Harvard Gazette: How chronic stress leads to hair loss.
