Болезненные уколы заставили мышей поседеть от стресса

Феномен ускоренного поседения от стресса вызван потерей стволовых клеток в волосяных фолликулах. К такому выводу пришли учёные, которые вводили мышам токсин и следили за состоянием их кожи. Они обнаружили, что под действием стресса клетки-предшественники меланоцитов исчезают из фолликулов, а посредником в этом процессе служит норадреналин. Работа опубликована в журнале Nature.

В литературе часто встречаются истории о том, что какой-нибудь персонаж «поседел за одну ночь». Так, например, рассказывали и о королеве Марии-Антуанетте, которая якобы сразу поседела, после того как провалился её побег во время Французской революции. Несмотря на то что эти рассказы не всегда выглядят правдоподобно, врачи действительно несколько раз описали у людей феномен ускоренного поседения (он же синдром Марии-Антуанетты).

Причиной такого резкого поседения обычно называют стресс, однако до сих пор неясно, как именно он действует на волосы. Можно предположить, например, что дело в клетках-меланоцитах, которые придают цвет волосам. Они образуются рядом с волосяным фолликулом из соответствующих стволовых клеток. Под действием стресса могут разрушаться сами меланоциты, их клетки-предшественники или только пигмент меланин.

Бин Чжан (Bing Zhang) из Гарвардского университета и его коллеги решили разобраться в этом вопросе, поскольку их интересует регенерация тканей и то, как она изменяется под действием стресса. Исследователи работали с чёрными лабораторными мышами. Чтобы подобрать оптимальные стрессовые условия для поседения, три группы мышей поставили в разные стрессовые ситуации.

Первой группе досталось обездвижение: животных помещали в тесную клетку на несколько часов или несколько дней. На вторую группу действовали хроническим непредсказуемым стрессом: качание клетки, резкая смена освещённости, пересаживание из клетки в клетку, обездвижение и так далее. Третьей группе достался физиологический стресс: животным вкалывали ресинифератоксин — аналог капсаицина из жгучего перца. Затем мышей брили налысо, чтобы ускорить рост волос, а впоследствии подсчитывали, какой процент от общей площади нового шёрстного покрова приходится на седину. Самым эффективным способом вызвать поседение оказался последний: после инъекций почти 30 % кожи животных покрылись седой шерстью. Правда, произошло это не за одну ночь, как пишут в книгах, а за пару недель — столько времени нужно для смены одного поколения волос у мышей.

Учёные проверили, что под действием токсина мыши действительно испытали физиологический стресс: концентрация кортикостерона в их крови выросла в три раза, а норадреналина — в десяток раз. Затем они подтвердили, что стресс и поседение были вызваны именно токсином: они ввели мышам анальгетик и обнаружили, что уровень гормонов при этом не отличался от контрольной группы, которая не получала токсина, а седые волосы составили небольшое число по сравнению с 30% – без анальгетика.

Чтобы выяснить, на какие именно клетки влияет стресс, учёные ввели токсин животным на поздних стадиях роста фолликулов. В этот момент в волосе уже сформированы зрелые меланоциты, а стволовые клетки находятся отдельно — в мешочке рядом с фолликулом. После инъекции токсина зрелые меланоциты продолжили производить меланин, а вот стволовых клеток стало в пять раз меньше. Таким образом, учёные обнаружили, что стресс не влияет на «готовые» волосы, а только на производство новых пигментированных клеток.

На следующем этапе работы исследователи искали посредника между стрессом и стволовыми клетками. Таковым могли оказаться, например, иммунные клетки — однако мыши-мутанты, лишённые разных элементов иммунной системы, поседели так же, как и обычные животные. В роли посредника также могли выступить кортикостерон и норадреналин. Однако искусственное повышение уровня кортикостерона не заставило животных поседеть, в отличие от норадреналина: когда его вводили животным под кожу, то даже в отсутствие болезненных инъекций волосы теряли пигментацию в местах укола.

Норадреналин может попадать в ткани из двух источников. Первый — это надпочечники, второй — симпатические нервные волокна. Когда учёные вводили токсин мышам с удалёнными надпочечниками, животные всё равно седели. Поэтому исследователи предположили, что волосяные фолликулы «узнают» о стрессе от симпатической нервной системы. И действительно: когда животным ввели нейротоксин, который уничтожает симпатические волокна, они перестали седеть в ответ на болевой стресс.

Наконец исследователи выяснили, что происходит со стволовыми клетками в ответ на стресс. Окрасив волосяные фолликулы животных, которые получили болезненный укол, они заметили, что на препаратах нет следов гибели стволовых клеток или повреждения ДНК в их ядре. Наоборот, клетки активно делились или передвигались.

По итогам экспериментов авторы работы выстроили следующую цепь событий: когда на организм действует стрессовый фактор, на него реагируют симпатические нервные волокна. Они выделяют норадреналин, который заставляет стволовые клетки, предшественники меланоцитов, делиться и мигрировать. Судя по всему, это и является причиной потери пигментации: в норме стволовые клетки должны находиться в определённом месте фолликула и размножаться редко, когда же они делятся слишком часто, то их ресурсы истощаются, а в процессе миграции они часто покидают фолликул и в итоге не могут восполнить запас меланоцитов. Авторы работы отмечают, что в дальнейшем было бы интересно проверить, участвуют ли эти процессы в «запланированной», возрастной потере пигментации волос.

Источник: nplus1.ru

Теги

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Другие новости

Подписка на новости

Подписка на новости

Close