Naukowcy pod kierunkiem Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine zidentyfikowali mechanizm, za pomocą którego starzejące się melanocyty w skórze stymulują wzrost włosów w znamionach skórnych. Badanie ujawniło kluczową rolę osteopontyny i cząsteczek CD44 w aktywacji wzrostu włosów w obrębie znamion owłosionej skóry, pomimo obecności dużej liczby starzejących się melanocytów. To odkrycie jest sprzeczne z powszechnym przekonaniem, że starzejące się komórki, które zwykle są związane z procesem starzenia, są szkodliwe dla regeneracji.
Odkrycia mogą stanowić mapę drogową dla nowej generacji metod leczenia łysienia androgenowego.
Naukowcy odkryli, że starzejące się melanocyty w znamionach skórnych mogą stymulować energiczny wzrost włosów, podważając przekonanie, że komórki te utrudniają regenerację. Badanie wykazało, że cząsteczki osteopontyny i CD44 odgrywają kluczową rolę w tym procesie, co może otworzyć nowe możliwości leczenia powszechnych stanów wypadania włosów.
Zespół badawczy kierowany przez University of California, Irvine, zidentyfikował proces, w którym komórki skóry, które wytwarzają starzenie się lub starzejące się pigmenty, powodują duży wzrost włosów w pieprzykach skóry, zwanych znamionami. To odkrycie może stanowić mapę drogową dla zupełnie nowej generacji terapii molekularnych łysienia androgenowego, powszechnej formy wypadania włosów zarówno u kobiet, jak iu mężczyzn.
Badanie, opublikowane 21 czerwca w czasopiśmie Natura, Opisuje zasadniczą rolę, jaką odgrywają cząsteczki osteopontyny i CD44 w stymulowaniu wzrostu włosów w obrębie znamion owłosionej skóry. W szczególności te znamiona skórne gromadzą dużą liczbę starzejących się melanocytów, ale wykazują bardzo intensywny wzrost włosów.
Dziedziczna łysinaWypadanie włosów, znane również jako łysienie typu męskiego lub żeńskiego, jest najczęstszym typem wypadania włosów, dotykającym zarówno mężczyzn, jak i kobiety. Jest to choroba genetyczna polegająca na stopniowym przerzedzaniu się mieszków włosowych, co z czasem powoduje wytwarzanie cieńszych i krótszych pasm włosów. U mężczyzn ten stan często objawia się cofnięciem linii włosów i łysieniem na czubku głowy, podczas gdy u kobiet zwykle objawia się ogólnym przerzedzeniem włosów, zwłaszcza na czubku głowy.
„Odkryliśmy, że starzejące się melanocyty wytwarzają duże ilości specyficznej cząsteczki sygnalizacyjnej zwanej osteopontyną, która powoduje, że uśpione, zwykle małe mieszki włosowe aktywują swoje komórki macierzyste w celu energicznego wzrostu długich, gęstych włosów” – powiedział główny autor badań, Maxime Pleikos, profesor UCI ds. Biologia rozwoju i komórkowa. „Komórki senujące są zwykle postrzegane jako szkodliwe dla regeneracji i uważa się, że napędzają proces starzenia, ponieważ gromadzą się w tkankach w całym ciele, ale nasze badania wyraźnie pokazują, że starzenie się komórek ma pozytywną stronę”.
Wzrost mieszków włosowych jest dobrze regulowany przez aktywację komórek macierzystych; Komórki te dzielą się, umożliwiając mieszkom włosowym cykliczne wytwarzanie nowych włosów. Po każdym okresie wzrostu włosa następuje okres uśpienia, podczas którego komórki macierzyste mieszków włosowych pozostają nieaktywne do rozpoczęcia kolejnego cyklu.
Badanie obejmowało modele myszy z pigmentowanymi plamami skórnymi, które miały nadaktywne owłosione komórki macierzyste i wykazywały szybki wzrost włosów, co jest bardzo podobne do obserwacji klinicznych udokumentowanych w przypadku ludzkich znamion owłosionej skóry. Dalsza szczegółowa analiza starzejących się melanocytów i komórek macierzystych proksymalnej linii włosów wykazała, że te pierwsze wytwarzały wysoki poziom cząsteczki sygnałowej zwanej osteopontyną, dla której komórki macierzyste linii włosa miały pasującą cząsteczkę receptora o nazwie CD44. Po interakcji molekularnej między osteopontyną a CD44 komórki macierzyste włosów zostały aktywowane, co spowodowało intensywny wzrost włosów.
Aby potwierdzić wiodącą rolę osteopontyny i CD44 w tym procesie, zbadano modele mysie pozbawione któregokolwiek z tych genów; Wykazywały znacznie wolniejszy wzrost włosów. Wpływ osteopontyny na wzrost włosów został również potwierdzony przez próbki owłosionej skóry pobrane od ludzi.
„Nasze odkrycia dostarczają jakościowo nowego wglądu w związek między starzejącymi się komórkami a tkankowo-specyficznymi komórkami macierzystymi i ujawniają pozytywny wpływ starzejących się komórek na komórki macierzyste mieszków włosowych” – powiedział pierwszy autor i partner korespondent Xiaojie Wang, specjalista UCI ds. Biologia. . „Gdy dowiemy się więcej, informacje te można wykorzystać do opracowania nowych terapii ukierunkowanych na właściwości starzejących się komórek i leczenia szerokiego zakresu zaburzeń regeneracji, w tym powszechnego wypadania włosów”.
W skład zespołu weszli pracownicy służby zdrowia i naukowcy z USA, Chin, Francji, Niemiec, Korei, Japonii i Tajwanu.
„Oprócz osteopontyny i CD44, dokładniej przyglądamy się innym cząsteczkom znajdującym się w znamionach owłosionej skóry i ich zdolności do stymulowania wzrostu włosów. Jest prawdopodobne, że nasze trwające badania pozwolą zidentyfikować dodatkowe silne aktywatory” – powiedział Plekos.
Odniesienie: „Sygnały przez starzejące się melanocyty zwiększają aktywność wzrostu włosów” Xiaojie Wang, Raul Ramos, Anne Q. Phan, Kosuke Yamaga, Jessica L. Flesher, Shan Jiang, Ji Won Oh, Suoqin Jin, Sohail Jahid, Chen-Hsiang Kuan i Truman Kt Nguyen, Heidi Y. Liang, Nitish Udupi Shettigar, Renzhi Hou, Kevin H. Tran, Andrew Nguyen, Kimberly N. Vu, Jennie L. Phung, Jonard P. Ingal, Katelyn M. Levitt, Xiaoling Cao, Yingzi Liu, Zhili Ding, Nobuhiko Taguchi, Vanessa M. Scarfone, Guangfang Wang, Kara Nicole Paolelli, Xiaoyang Wang, Christian F. Guerrero Juarez, Ryan T Davis, Ellis Noelani Greenberg, Rolando Ruiz-Vega, Priya Vasudeva, Rabi Murad, Lily Halida Putri, Widyastuti, Hye-Lim Lee, Kevin J McElwee, Alain-Pierre Gadeau, Devon A.Losson, Bogi Andersen, Ali Mortazavi, Zhengquan Yu, Qing Nie, Takahiro Kunisada, Michael Karin, Jan Tuckermann, Jeffrey D. Esko, Anand K.Ganesan, Ji Li i Maksim V. Plikus, 21 czerwca 2023 r Natura.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06172-8
Ta praca była częściowo wspierana przez granty LEO Foundation LF-AW-RAM-19-400008 i LF-OC-20-000611; Nagrody Inicjatywy Chana Zuckerberga AN-0000000062; Grant Fundacji WM Kecka WMKF-5634988; Narodowa Fundacja Nauki przyznaje DMS1951144 i DMS1763272; I Narodowy Instytut Zdrowia Dotacje U01-AR073159, R01-AR079470, R01-AR079150, R21-AR078939 i P30-AR075047. Dodatkowe wsparcie pochodziło z Grantu Simons Foundation 594598 i California Institute for Regenerative Medicine Joint Research Laboratory Grant CL1-00520-1.2.
„Introwertyk. Myśliciel. Rozwiązuje problemy. Specjalista od złego piwa. Skłonny do apatii. Ekspert od mediów społecznościowych. Wielokrotnie nagradzany fanatyk jedzenia.”
