Центр м. Рижская
Центр м. Аэропорт
В этой статье я хочу познакомить вас с исследованием, опубликованным в июле 2014 года в журнале «Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine».
Дермальный сосочек (dermal papilla - DP) волосяного фолликула представляет собой одновременно химическую и физическую ниши для эпителиальных клеток-предшественников, которые регенерируют циклическую часть волосяного фолликула и образуют волосяной стержень.
В обсуждаемом исследовании были проведены эксперименты, которые выявили важность DP как в регулировании характеристик волосяного стержня, так и частоты его регенерации.
Важно, что уменьшение числа клеток DP вызывает истончение и выпадение волос.
Формирование дермального сосочка во время неогенеза фолликула говорит о возможности использования этих процессов для сохранения или восстановления волос.
Дермальный сосочек как ключевой фактор волосяного покрова
Несмотря на то, что исходное биологическое значение волос у людей для целей терморегуляции, защиты и адаптивной окраски в значительной степени утрачено, их влияние на самооценку остается всё-таки значительным.
Волосяной сегмент фолликула подвергается периодической регенерации из специального пула стволовых клеток.
Основная часть волосяного фолликула состоит из кератиноцитов, эпителиальных клеток, которые составляют сам волосяной стержень, а также окружающие внутреннюю и внешнюю оболочки.
Дермальный сосочек (DP) - специализированная мезенхимальная популяция этой системы, которая играет критическую роль в управлении активностью этих кератиноцитов для формирования фолликула и образования стержня волоса.
Активная связь между DP и эпителиальным компартментом постоянно поддерживается, несмотря на динамические изменения в структуре фолликула по мере прохождения через циклы: активного роста (анаген), дегенерации нижнего фолликула (катаген), покоя (телоген) и регенерации.
Его роль в биологии взрослого фолликула неотделима от этого взаимодействия, поскольку конечным биологическим продуктом DP является стержень волоса, а индуктивная передача сигналов между этими двумя компартментами необходима для формирования, поддержания и изменения активности DP.
Развитие DP и цикл волос
Первым морфологически обнаруживаемым этапом развития волосяного фолликула является формирование эпидермальной плакоды.
Плакода рекрутирует клетки из подлежащей дермы, чтобы сформировать локальное увеличение плотности - дермальный конденсат.
Активная передача сигналов между этой популяцией и плакодой стабилизирует обе популяции и стимулирует дальнейшее развитие волосяного стержня.
Дермальный конденсат становится DP по мере того, как он уплотняется и поглощается растущим волосяным стержнем, оставаясь внедренным в волосяную луковицу на протяжении всего периода его активной выработки.
Далее дермальный сосочек образует компактный шар из клеток, который притягивается к основанию покоящегося фолликула в стадии телогена.
В начале новой фазы анагена DP становится менее компактным, и последующая регенерация нижнего фолликула очень похожа на начальный морфогенез, поскольку DP поглощается зарождающейся волосяной луковицей.
Таким образом, на протяжении всего цикла развития волосяного фолликула DP может обеспечивать индуктивные сигналы, направляющие активность клеток, которые генерируют и регенерируют фолликулы.
DP служит физической нишей для клеток-предшественников как в фазах роста, так и в состоянии покоя, и его близость к этим клеткам и их непосредственному потомству дает возможность для индуктивной передачи сигналов направлять как пролиферацию клеток-предшественников, так и дифференцировку их производных.
Интересно, что после хирургического удаления нижней трети фолликула, регенерация полностью прекращается, в то время как обратной имплантации дермального сосочка достаточно для восстановления роста волос.
Морфогенетическая программа DP
Спинной мех мышей имеет 4 типа волосяного покрова с разной морфологией. Остевой волос прямой, плавно заостренный и длиннее, чем все остальные типы. Он составляет несколько процентов волосяного покрова и выполняет механосенсорную функцию.
Шиловидные волоски густые, прямые, на конце тупо сужаются. Пуховые волосы похожи на шиловидные, но имеют один изгиб под тупым углом. Шиловидные и пуховые составляют около 30% всего покрова.
Большинство же волос принадлежат к зигзагообразному виду, которые являются самыми тонкими и имеют множественные изгибы.
Хотя возможно стимулировать продукцию волосяных фолликулов у взрослых мышей, обычно они генерируются в середине-позднем эмбриогенезе и перинатальном периоде.
Существуют три волны образования фолликулов:
- Фолликулы, образовавшиеся в первой волне, дают остевые волосы на протяжении всей жизни мыши.
- Волнообразные фолликулы образуют преимущественно шиловидный и пуховой виды.
- Фолликулы последней волы образуют зигзагообразные волоски.
Тот факт, что фолликулы, формирующиеся в этих трех волнах, производят разные типы волос, привел к предположению, что клетки DP, формирующиеся в разное время, по своей природе различны, и это внутреннее различие определяет альтернативную морфологию волос.
Однако тип волос, производимых фолликулом, не является фиксированным.
Большинство фолликулов, образующих шиловидные и пуховые волоски в первом цикле роста, переключаются на производство шиловидных волосков во втором цикле, в то время как часть фолликулов, образующих зигзагообразные волоски в первом цикле, переключаются на производство шиловидных и пуховых.
В этом же случае одна и та же популяция клеток DP выбирает запуск одной из трех различных морфогенетических программ в одном и том же пуле предшественников кератиноцитов.
Эта взаимная конверсия между разными типами волосяного покрова в одном и том же фолликуле контрастирует с экспериментами по трансплантации, которые показали, что качественно разные DP-клетки различного эмбриологического происхождения могут налагать разные морфогенетические программы на фолликулярные кератиноциты.
Так, в результате опытов было выявлено, что приживление крысиных клеток, полученных из DP их волосяного покрова, в фолликулы волосяного покрова мыши приводит к образованию более крупных «крысиных» волосяных стержней из фолликулярного эпителия мыши.
Это говорит о том, что разные клетки DP могут индуцировать популяции кератиноцитов для производства различной морфологии волос.
Интересно? Продолжение статьи по ссылке.
Статья подготовлена: Morgan B.A.
Адаптированный перевод: Олеся Смагина, помощник директора центров эпиляции «Вселенная красоты»
Источник:
Morgan B.A. The dermal papilla: an instructive niche for epithelial stem and progenitor cells in development and regeneration of the hair follicle. Cold Spring Harb Perspect Med. 2014 Jul
