У основания каждого волосяного корня есть сосочек. Он производит новый волос. Здесь же находятся меланоциты, вырабатывающие пигмент. В фазе покоя старый сосочек атрофируется и волос отделяется. С началом новой фазы роста под выпавшим волосом опять образуется зона формирования.
Стволовые клетки меланоцитов превращаются в пигментные, если они могут мигрировать из фолликула в корень волоса. При неудаче эти клетки возвращаются в уникальное недифференцированное состояние - происходит регрессия. В пожилом возрасте их подвижность снижается, что означает отсутствие притока новых пигментных клеток.
При поседении волос из еще недифференцированных предшественников меланоцитов развивается слишком мало или вообще не развивается новых пигментных клеток. Но почему и как происходит их дифференцировка в меланоциты, ученые не знали.
Выясняя это, команда Ци Сунь из Нью-Йоркского университета два года отслеживала поведение и развитие отдельных волосков и корней на ушах мышей. Используя флуоресцентный ген, экспериментаторы пометили отдельные стволовые клетки меланоцитов и наблюдали за их развитием в течение жизненного цикла волоса.
Оказалось, что вместо развития только в одном направлении - от незрелой стволовой клетки к готовой пигментной - незадолго до достижения цели предшественники меланоцитов могут во время фазы покоя цикла роста волос вновь возвращаться в полностью незрелое состояние, демонстрируя ранее неизвестную степень пластичности.
Эту обратимую трансформацию стволовых клеток меланоцитов можно было узнать и по их внешней форме: В незрелом, недифференцированном состоянии эти клетки-предшественники округлые и компактные.
Однако с началом превращения в пигментные клетки они приобретают характерные для последних удлиненные выступы, которые теряют при дедифференцировании. Эта реверсия происходит даже при пигменте, образовавшемся под воздействием ультрафиолета.
Завершающий шаг к готовой пигментной клетке происходит только при воздействии белка WNT, активного лишь в волосообразующей области корня волоса. Поэтому готовые меланоциты могут сформироваться, если стволовые клетки мигрируют из фолликула в продуктивную область корня волоса.
Эта миграция может объяснить возрастное поседение волос, поскольку с возрастом стволовые клетки меланоцитов утрачивают свою подвижность и все чаще застревают на переходе от фолликула к внутреннему корню волоса. В результате им не хватает сигнала WNT, который позволил бы им созреть и превратиться в пигментные клетки, полагает Сун:
Недавно открытые механизмы позволяют предположить, что проблема у нас, людей, заключается в застревании стволовых клеток меланоцитов. Если мы поможем этим клеткам снова начать двигаться, это может предотвратить поседение волос или даже обратить его вспять.
