Стволовые клетки как средство от облысения: результаты последний исследований

Группа ученых из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе опубликовала результаты нового исследования, в ходе которого им удалось стимулировать рост волос при помощи стволовых клеток, раскрывая это явление на молекулярном уровне. Исследование проводилось на взрослых мышах.

Новое исследование, опубликованное в журнале Proceeding sof the National Academy of Sciences, предлагает поэтапное объяснение процесса роста волос. Выводы демонстрируют возможность стимуляции роста волос у пациентов с андрогенной и другими типами алопеции.

Ученые попыталась выяснить, как фолликулы прорастают в коже и как они производят волосы с помощью так называемых органоидов – последние представляют собой кластеры стволовых клеток, выращенных in vitro, которые могут самоорганизовываться в органоподобную структуру.

Они использовали трехмерную структуру органоидов, чтобы лучше понять процесс, так как подобные 3D-модели обладают сходными свойствами с имитируемым органом, которым в этом случае явилась кожа человека. Старшим автором исследования является Мингсин Лей, докторант-исследователь в лаборатории стволовых клеток Университета Южной Калифорнии (USC).

Шестиступенчатый процесс роста волос

Лей и его команда использовали органоиды кожи, полученные из клеток кожи как новорожденных, так и взрослых людей. В частности, они использовали клетки-предшественники, которые являются более дифференцированным типом клеток, чем стволовые. Ученые выделяли их из новорожденной и взрослой кожи, а затем пересаживали голым мышам.

Затем исследователи взяли подробные изображения трехмерных культур, чтобы увидеть, как ведут себя клетки и как происходит процесс приживания и роста волос.

Лей и его коллеги смогли увидеть, что новорожденные клетки образовали кожные органоиды в шестиэтапном процессе, начинавшемся с диссоциированных клеток-предшественников (первый этап), которые вскоре были агрегированы (второй этап).

Затем эти агрегированные клетки превращались в поляризованные оболочки (третий этап), которые затем трансформировались в так называемые коалесцированные оболочки (четвертый этап), а после формировали плоскую кожу (пятый этап).

На заключительном (шестом) этапе процесса создавались фолликулы, которые трансплантировали в мышь. И уже на этом этапе появлялись волосы.

Исследователи также обнаружили, что диссоциированные клетки-предшественники, полученные от взрослых особей, в отличие от взятых у новорожденных мышей, не проходили через стадию агрегации и не производили впоследствии никаких фолликул и волос.

Лей и коллеги продолжили изучение молекулярных и биофизических явлений, которые лежат в основе этого шестиступенчатого процесса роста волос, объясняя, что они «использовали комбинацию биоинформатики и молекулярных скринингов», чтобы разгадать эти механизмы.

Они обнаружили повышенную активность в различных генах, включая те, что участвуют в производстве коллагена - волокнистого белка, который можно найти в коже и других соединительных тканях, - и инсулина, являеющегося гормоном, регулирующим уровень сахара в кровотоке.

Стимуляция роста волос

За счет ингибирования активности определенных генов на разных стадиях развития органоида ученые смогли выявить свою роль в переходе от одной фазы к другой.

«В нашем исследовании мы выясняем реле молекулярных явлений и биофизических процессов, лежащих в основе самоорганизации во время морфогенеза тканей», - сообщают авторы научной работы. - «Молекулярный ключ к многоступенчатому морфологическому переходу нами определен и может быть добавлен или ингибирован для восстановления застопорившегося процесса во взрослых клетках».

Фактически, Лей и его коллеги применили это недавно приобретенное молекулярное и генетическое знание к органоидам, созданным из взрослых клеток кожи, в попытке начать процесс роста волос.

Примечательно, что Лей и команда ученых смогли успешно простимулировать рост волос у этих органоидов. Так, взрослым органоидам удалось произвести на 40 процентов больше волос, чем органоидам, полученным от новорожденных.

«Обычно волосы у многих пожилых людей растут плохо, потому что взрослые клетки постепенно теряют свою способность к восстановлению», - объясняет другой член группы, автор статьи профессор Ченг-МиньЧуонг из Медицинской школы при Университете Южной Калифорнии (США). Однако, отмечает он, результаты работы его команды могут помочь изменить это.

«С нашим новым открытием мы смогли создать репродуцируемые волосы на взрослых мышах. В будущем эта работа может прекрасный образом стать основой техники по стимулированию роста волос у пациентов с различными заболеваниями: от частичной алопеции до полного облысения» (Проф. Ченг-МиньЧуонг).

Источник: medicalnewstoday.com