Надежда для лысеющих
На коже животного группы контроля рост волос отсутствует (слева), в отличие от кожи, обработанной препаратом UK5099, на которой рост волос четко виден.
Исследователи университета Калифорнии в Лос-Анджелесе, работающие под руководством адъюнкт-профессор Хизер Кристфолк (Heather Christofk) и профессора Уильяма Лоури (William Lowry), предложили новый метод активации стволовых клеток волосяных фолликулов, обеспечивающий рост волос. Полученные ими данные могут обеспечить появление новых препаратов для лечения облысения, вызываемого такими факторами, как нарушения гормонального баланса, стресс, старение или химиотерапия.
Стволовые клетки волосяных фолликулов представляют собой долгоживущие клетки, которые производят волосы на протяжении всей жизни человека. Эти клетки в нормальном состоянии являются «спящими», то есть неактивными, но быстро активизируются в начале цикла роста нового волоса. Состояние покоя стволовых клеток волосяных фолликулов регулируется множеством факторов. В определенных условиях им не удается активизироваться, что приводит к ухудшению качества волосяного покрова.
Авторы установили, что метаболизм стволовых клеток волосяных фолликулов отличается от метаболизма других клеток кожи. Клеточный метаболизм включает в себя расщепление питательных веществ, необходимых для деления клетки, производства энергии и реагирования на воздействие факторов окружающей среды. В метаболизме участвуют ферменты, расщепляющие питательные вещества до более простых соединений. Когда стволовые клетки волосяных фолликулов поглощают из кровотока глюкозу, они расщепляют ее до метаболита, известного как пируват. Далее клетки могут отправлять пируват в митохондрии для дальнейшего расщепления с получением большого количества энергии или конвертировать в другой метаболит – лактат.
Наблюдения за метаболизмом стволовых клеток волосяных фолликулов навело авторов на идею проверить, приведет ли подавление поступления пирувата внутрь митохондрий к повышению продукции лактата и обеспечит ли это активацию клеток и ускорение роста волос.
Сначала они в экспериментах на мышах заблокировали продукцию лактата на генетическом уровне и продемонстрировали, что это полностью предотвращало активацию стволовых клеток волосяных фолликулов. И напротив, повышение продукции лактата усиливало активацию этих клеток и стимулировало рост волос.
После этого авторы идентифицировали 2 препарата, которые при нанесении на кожу мышей с помощью разных механизмов оказывали влияние на стволовые клетки волосяных фолликулов. Один из препаратов – RCGD423 – активируется клеточный сигнальный путь, известный как JAK-Stat. Этот механизм осуществляет передачу информации из внеклеточной среды в ядро клетки. Исследователи продемонстрировали, что активация JAK-Stat приводит к повышению продукции лактата, что, в свою очередь, запускает активацию стволовых клеток волосяных фолликулов и ускоряет рост волос. Второй препарат – UK5099 – блокирует проникновение пирувата внутрь митохондрий, что запускает его вынужденную конвертацию в лактат в цитоплазме стволовых клеток, что тоже ускоряет рост волос.
Однако о применении этих экспериментальных препаратов в клинической практике говорить еще очень рано, так как они использовались только в экспериментах на мышах и не проходили клинических исследований.
Статья Aimee Flores et al. Lactate dehydrogenase activity drives hair follicle stem cell activation опубликована в журнале Nature Cell Biology.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of California, Los Angeles: UCLA scientists identify a new way to activate stem cells to make hair grow.
07.09.2017