Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ εντόπισαν τον βιολογικό μηχανισμό με τον οποίο το χρόνιο στρες βλάπτει τα βλαστοκύτταρα των τριχοθυλακίων, επιβεβαιώνοντας μακροχρόνιες παρατηρήσεις ότι το στρες μπορεί να οδηγήσει σε τριχόπτωση.
Σε μια μελέτη ποντικών που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature , οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μια σημαντική ορμόνη στρες βάζει τα βλαστοκύτταρα των θυλακίων των τριχών σε μια παρατεταμένη φάση ανάπαυσης, χωρίς να αναγεννηθεί το θυλάκιο ή τα μαλλιά. Οι ερευνητές εντόπισαν τον συγκεκριμένο τύπο κυττάρου και το μόριο που είναι υπεύθυνα για τη μετάδοση του σήματος στρες στα βλαστοκύτταρα και έδειξαν ότι αυτή η οδός μπορεί να στοχευτεί ενδεχομένως στην αποκατάσταση της ανάπτυξης των μαλλιών.
"Το εργαστήριό μου ενδιαφέρεται να καταλάβει πώς το άγχος επηρεάζει τη βιολογία των βλαστικών κυττάρων και τη βιολογία των ιστών, προκαλούμενο εν μέρει από το γεγονός ότι όλοι έχουν μια ιστορία να μοιραστούν για το τι συμβαίνει στο δέρμα και τα μαλλιά τους όταν είναι αγχωμένοι. Συνειδητοποίησα ότι ως στέλεχος του δέρματος βιολόγος των κυττάρων, δεν θα μπορούσα να δώσω μια ικανοποιητική απάντηση σχετικά με το αν το άγχος έχει πράγματι αντίκτυπο - και το πιο σημαντικό, αν ναι, ποιοι είναι οι μηχανισμοί ", δήλωσε ο Ya-Chieh Hsu, ο Αναπληρωτής Καθηγητής Stem Cell και Regenerative Biology του Alvin and Esta Star στο Χάρβαρντ και ανώτερος συγγραφέας της μελέτης.
"Το δέρμα προσφέρει ένα ανιχνεύσιμο και προσβάσιμο σύστημα για να μελετήσει αυτό το σημαντικό πρόβλημα σε βάθος και σε αυτήν την εργασία, διαπιστώσαμε ότι το άγχος καθυστερεί πραγματικά την ενεργοποίηση των βλαστοκυττάρων και αλλάζει ριζικά τη συχνότητα της αναγέννησης των βλαστικών κυττάρων των θυλακίων των τριχών."
Το θυλάκιο των μαλλιών είναι ένας από τους λίγους ιστούς θηλαστικών που μπορούν να υποστούν γύρους αναγέννησης καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής και έχει γίνει ένα παράδειγμα που ενημερώνει μεγάλο μέρος της θεμελιώδους κατανόησης της βιολογίας των βλαστικών κυττάρων των θηλαστικών. Το θυλάκιο των τριχών περιστρέφεται φυσικά μεταξύ της ανάπτυξης και της ανάπαυσης, μια διαδικασία που τροφοδοτείται από τα βλαστικά κύτταρα των θυλάκων των μαλλιών.
Κατά τη διάρκεια της φάσης ανάπτυξης, τα βλαστικά κύτταρα των θυλάκων των τριχών ενεργοποιούνται για την αναγέννηση του θύλακα και των μαλλιών και οι τρίχες μεγαλώνουν κάθε μέρα. Κατά τη διάρκεια της φάσης ανάπαυσης, τα βλαστικά κύτταρα είναι ήρεμα και οι τρίχες ρίχνουν πιο εύκολα. Η απώλεια μαλλιών μπορεί να συμβεί εάν οι τρίχες ρίξουν και τα βλαστικά κύτταρα παραμείνουν αθόρυβα χωρίς να αναγεννηθεί νέος ιστός.
Οι ερευνητές μελέτησαν ένα μοντέλο χρόνιου στρες σε ποντίκια και διαπίστωσαν ότι τα βλαστικά κύτταρα των τριχοθυλακίων παρέμειναν σε φάση ηρεμίας για πολύ καιρό χωρίς να αναγεννηθούν ιστοί. Μια σημαντική ορμόνη στρες που παράγεται από τα επινεφρίδια, η κορτικοστερόνη, ρυθμίστηκε από το χρόνιο στρες. Η χορήγηση κορτικοστερόνης σε ποντίκια αναπαράγει το στρες στα βλαστικά κύτταρα. Η ισοδύναμη ορμόνη στον άνθρωπο είναι η κορτιζόλη, η οποία επίσης αυξάνεται υπό πίεση και συχνά αναφέρεται ως η «ορμόνη του στρες».
"Αυτό το αποτέλεσμα υποδηλώνει ότι οι αυξημένες ορμόνες του στρες έχουν πράγματι αρνητική επίδραση στα βλαστικά κύτταρα των θυλάκων των τριχών", δήλωσε ο Hsu. «Αλλά η πραγματική έκπληξη ήρθε όταν βγάλαμε την πηγή των ορμονών του στρες».
Υπό κανονικές συνθήκες, η αναγέννηση των τριχοθυλακίων επιβραδύνεται με την πάροδο του χρόνου - η φάση ανάπαυσης γίνεται μεγαλύτερη καθώς γερνά τα ζώα. Αλλά όταν οι ερευνητές αφαίρεσαν τις ορμόνες του στρες, η φάση ανάπαυσης των βλαστικών κυττάρων έγινε εξαιρετικά σύντομη και τα ποντίκια μπήκαν συνεχώς στη φάση ανάπτυξης για να αναγεννήσουν τα θυλάκια των τριχών καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους, ακόμη και όταν ήταν παλιά.
"Έτσι, ακόμη και το βασικό επίπεδο της ορμόνης του στρες που κυκλοφορεί κανονικά στο σώμα είναι ένας σημαντικός ρυθμιστής της φάσης ανάπαυσης. Το άγχος ουσιαστικά απλώς ανεβάζει αυτόν τον προϋπάρχοντα άξονα θυλάκων των επινεφριδίων, καθιστώντας ακόμη πιο δύσκολο για τα βλαστοκύτταρα των θυλακίων των τριχών μπείτε στη φάση ανάπτυξης για να αναδημιουργήσετε νέα θυλάκια τρίχας ", δήλωσε ο Hsu.
Αφού διαπίστωσαν τη σχέση μεταξύ της ορμόνης του στρες και της δραστηριότητας των βλαστοκυττάρων των θυλακίων των τριχών, οι ερευνητές αναζήτησαν τον βιολογικό μηχανισμό που διέπει τη σύνδεση.
«Αρχικά ρωτήσαμε εάν η ορμόνη του στρες ρυθμίζει άμεσα τα βλαστικά κύτταρα και ελέγχθηκε λαμβάνοντας τον υποδοχέα για κορτικοστερόνη, αλλά αυτό αποδείχθηκε λάθος. Αντ 'αυτού, διαπιστώσαμε ότι η ορμόνη του στρες στην πραγματικότητα δρα σε ένα σύμπλεγμα δερματικών κυττάρων κάτω από το τριχοθυλάκιο, γνωστό ως δερματική θηλή », δήλωσε ο Sekyu Choi, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Η δερματική θηλή είναι γνωστό ότι είναι κρίσιμη για την ενεργοποίηση των βλαστοκυττάρων των θυλακίων των μαλλιών, αλλά κανένας από τους παράγοντες που είχαν προηγουμένως προσδιοριστεί εκκριθεί από τη δερματική θηλή δεν άλλαξε όταν άλλαξαν τα επίπεδα των ορμονών του στρες. Αντίθετα, η ορμόνη του στρες εμπόδισε τα δερματικά θηλώδη κύτταρα να εκκρίνουν το Gas6, ένα μόριο που οι ερευνητές έδειξαν ότι μπορούν να ενεργοποιήσουν τα βλαστικά κύτταρα των θυλάκων των τριχών.
"Κάτω από φυσιολογικές και στρες συνθήκες, η προσθήκη του Gas6 ήταν αρκετή για να ενεργοποιήσει τα βλαστικά κύτταρα των θυλακίων των μαλλιών που βρίσκονταν σε φάση ανάπαυσης και για να προωθήσει την ανάπτυξη των μαλλιών", δήλωσε ο Τσόι. "Στο μέλλον, το μονοπάτι Gas6 θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για το δυναμικό του στην ενεργοποίηση βλαστικών κυττάρων για την προώθηση της ανάπτυξης των μαλλιών. Θα είναι επίσης πολύ ενδιαφέρον να διερευνηθεί εάν άλλες αλλαγές ιστού που σχετίζονται με το άγχος σχετίζονται με τον αντίκτυπο της ορμόνης του στρες στη ρύθμιση του Gas6."
Αυτά τα αρχικά ευρήματα σε ποντίκια πρέπει να μελετηθούν περαιτέρω προτού εφαρμοστούν με ασφάλεια στους ανθρώπους. Το Γραφείο Τεχνολογικής Ανάπτυξης του Χάρβαρντ έχει προστατεύσει την πνευματική ιδιοκτησία που σχετίζεται με αυτό το έργο και διερευνά ευκαιρίες συνεργασίας για την περαιτέρω ανάπτυξή του και ενδεχομένως την εμπορευματοποίησή του.
Πέρυσι, η ομάδα του Hsu ανακάλυψε πώς το άγχος επηρεάζει έναν άλλο τύπο βλαστικών κυττάρων στο θυλάκιο των μαλλιών: τα βλαστικά κύτταρα μελανοκυττάρων που αναγεννούν τη χρωστική των μαλλιών. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το άγχος ενεργοποιεί το συμπαθητικό νευρικό σύστημα και εξαντλεί τα βλαστοκύτταρα των μελανοκυττάρων, οδηγώντας σε πρόωρο γκριζάρισμα των μαλλιών. Με τη νέα μελέτη, τα δύο ευρήματα δείχνουν από κοινού ότι αν και το άγχος έχει επιζήμιες επιπτώσεις τόσο στα βλαστοκύτταρα των θυλακίων των μαλλιών όσο και στα βλαστικά κύτταρα των μελανοκυττάρων, οι μηχανισμοί είναι διαφορετικοί.
Το άγχος καταστρέφει τα βλαστοκύτταρα των μελανοκυττάρων απευθείας μέσω σημάτων που προέρχονται από νεύρα, ενώ το άγχος εμποδίζει τα βλαστοκύτταρα των θυλακίων τρίχας να κάνουν νέες τρίχες έμμεσα μέσω της επίδρασης της ορμόνης του στρες που προέρχεται από επινεφρίδια στον αδένα. Επειδή τα βλαστικά κύτταρα των θυλακίων των μαλλιών δεν έχουν εξαντληθεί, ενδέχεται να είναι δυνατή η επανενεργοποίηση των βλαστικών κυττάρων υπό πίεση με μηχανισμούς όπως η οδός Gas6.
Πέρα από την πιθανή εφαρμογή της οδού Gas6 στην προώθηση της ανάπτυξης των μαλλιών, τα αποτελέσματα της μελέτης έχουν ευρύτερες επιπτώσεις στη βιολογία των βλαστικών κυττάρων.
«Όταν αναζητάμε παράγοντες που ελέγχουν τις συμπεριφορές των βλαστικών κυττάρων, κανονικά θα δούμε τοπικά στο δέρμα. Ενώ υπάρχουν σημαντικοί τοπικοί παράγοντες, τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι ο κύριος διακόπτης της δραστηριότητας των βλαστοκυττάρων των τριχοθυλακίων είναι στην πραγματικότητα πολύ μακριά στον επινεφρίδιο και λειτουργεί αλλάζοντας το κατώτατο όριο που απαιτείται για την ενεργοποίηση των βλαστικών κυττάρων ", δήλωσε ο Hsu.
«Μπορείτε να έχετε συστηματικό έλεγχο της συμπεριφοράς των βλαστικών κυττάρων σε ένα διαφορετικό όργανο που παίζει πολύ σημαντικό ρόλο και μαθαίνουμε όλο και περισσότερα παραδείγματα αυτών των« αλληλεπιδράσεων μεταξύ των οργάνων ». Η βιολογία των ιστών συνδέεται με τη φυσιολογία του σώματος. Έχουμε ακόμη πολλά να μάθουμε σε αυτόν τον τομέα, αλλά μας υπενθυμίζουν συνεχώς τα ευρήματά μας ότι για να κατανοήσουμε τα βλαστικά κύτταρα στο δέρμα, συχνά πρέπει να σκεφτόμαστε πέρα από το δέρμα. "