Люди поседевшие, время для всех проходит! Но с сегодняшнего дня оно может вернуться и вернуть вам хотя бы цвет ваших волос. Исследования UAB изучают способы «омоложения» седых волос.
Поиск Мелисса Харрис указывает на новую парадигму выявления и обращения вспять процесса, вызывающего седину. «Считалось, что как только волосы поседеют, все стволовые клетки будут потеряны. Без пути назад», — сказал он. Харрис, «но, предположительно, их можно реактивировать».
Молекулярная биология - это не та наука, которую вы можете делать невооруженным глазом.
Мелисса Харрис, доктор философии, руководит лабораторией, которая использует инструменты редактирования генов CRISPR, исследования секвенирования отдельных клеток и алгоритмы анализа. Но достаточно одного взгляда, чтобы диагностировать состояние стволовых клеток меланоцитов и оценить их влияние на седые волосы.
В этом красота седых волос как образца старения: если все ваши волосы одного цвета, то стволовые клетки ваших волос в порядке. Однако там, где смешаны седые волосы, что-то пошло не так.
Вы стареете? Это возможно. Это неизбежная вещь в процессе старения? Это больше не так. Это больше не сказано.
Харрис, который также является доцентом кафедры биологии, провел последнее десятилетие, раскрывая связь между стволовыми клетками и облысением. Однако прежде всего он искал доказательства того, что возраст — не единственная причина, по которой стволовые клетки меланоцитов выходят из строя.
Теперь он сосредоточил свои исследования на мышах на новой задаче: продемонстрировать, что может быть способ вернуть эти клетки (и их оригинальные цветные пигменты) из мертвых.
Лаборатория Харриса работает с биотехнологическим стартапом, чтобы изучить экспериментальное соединение, которое, по-видимому, восстанавливает долгосрочный цвет волос у мышей.
Почему волосы седеют?
Цвет волос исходит от стволовых клеток меланоцитов, которые живут около корня каждой из примерно 150.000 XNUMX луковиц, которые есть у нас на голове. (То есть если у вас среднее количество волос, иначе поиск для вас именно этот).
Каждый волос живет примерно семь лет. Когда он падает, на его месте начинает расти новый. Это сигнал для некоторых стволовых клеток, ожидающих меланоцитов, которые просыпаются, трансформируются (дифференцируются) в клетки меланоцитов, которые производят пигменты и мигрируют в корень волоса, где они вводят пигмент в стержень волоса как новые волосы расти.
Исследователи подозревали, что с возрастом все стволовые клетки меланоцитов дифференцируются в меланоциты или иным образом исчезают, не оставляя стволовых клеток в качестве резерва для формирования новой группы меланоцитов.
Мелисса Харрис работает над этой проблемой последние десять лет и обнаружила гораздо более сложную картину.
Она и ее команда лаборатории определили несколько причин появления седых волос и обнадеживающие доказательства того, что стволовые клетки меланоцитов также могут выживать, когда волосы седеют Они могут находиться в состоянии глубокого сна, и правильный сигнал может разбудить их.
Прощай настойки, но не только
Перекрашивание волос не является конечной целью Харрис. Его работа находит применение при многих пигментных нарушениях, таких как витилиго или даже меланома, то есть рак клеток меланоцитов.
Конечная цель — понять, почему соматические стволовые клетки (которые находятся в мышцах, костях и органах по всему телу и имеют решающее значение. Для регенерации тканей, иммунной защиты, заживления ран и ДАЖЕ цвета волос) с возрастом ослабевают.
«Чтобы лечить или предотвращать старение, нам нужно быть более конкретными, нам понадобятся персонализированные методы лечения, основанные на индивидуальных генетических или молекулярных факторах», сказал ученый. Для этого будет важно понять механизмы, которые прерывают жизненные циклы стволовых клеток.
Общеизвестно, что большинство из этих стволовых клеток трудны в лабораторных условиях: нелегко манипулировать их генами без катастрофических результатов. Но стволовые клетки меланоцитов являются исключением.
Наука тщеславия
«У всех есть седые волосы» сказал Харрис. Но исследования по этой теме имеют плохую репутацию «Это считается наукой тщеславия», Он говорит. Однако, как вы хотели бы отметить во время своих выступлений, «Я не тщеславный человек. Моя лаборатория выбрала наиболее подходящую модель для изучения того, что происходит со стволовыми клетками по мере старения».
Эта работа принесла ей престижный грант K99/R00 «Путь к независимости» от Национального института старения НИЗ и некоторую известность в области исследований старения. Коллеги называют ее «седой дамой».
Серые волосы? Я в твоей судьбе
Поседение волос неизбежно. «В возрасте от 61 до 65 лет у 91% людей наблюдается некоторая степень седины»Говорит Мелисса Харрис, Но некоторые люди имеют гораздо меньше седых волос, чем другие, продолжил он. Так как? Одним из факторов, который мы знаем, как внести свой вклад, является генетический фон.
Исследование, проведенное в 2012 году во Франции, показало наличие седых волос у людей в возрасте от 45 до 62 лет разного происхождения. У «континентальных» французов в этой возрастной группе была самая высокая вероятность быть седыми: 93%. На противоположном конце шкалы находились французы южнее Сахары; только 43% из них имели седые волосы. Как показывают эти цифры, существует значительная вариативность: что изменилось у 7% «континентальных» или у 57% жителей «к югу от Сахары», которые все еще сохранили свой первоначальный цвет волос?
Все, что может потребоваться, это инфекция
«Возможно, у человека здорового, но предрасположенного к седым волосам простой ежедневной вирусной инфекции достаточно, чтобы вызвать упадок меланоцитов, что приводит к преждевременной седине», — говорит Харрис. Этот механизм еще не изучен глубоко на людях, но он мог бы объяснить несколько случаев.
«Красочное» отрастание, соединение, которое поражает
В прошлом году Харрис получил контакт от небольшого биотехнологического стартапа. У них в разработке было экспериментальное соединение для восстановления волос, которое также, по-видимому, влияло на пигментацию. Компания хотела больше узнать об этом механизме и попросила Харриса протестировать соединение в лаборатории.
«Я был настроен скептически» сказал Харрис. «Но я согласился провести небольшое исследование. И мне это кажется фантастикой. Когда я дал мышам препарат, я увидел репигментацию волос. Мыши теряют шерсть, волосы отрастают снова и сохраняют высочайший уровень пигментации, что позволяет предположить, что этот процесс является постоянным»..
Это соединение перепрограммирует стволовые клетки, приводя их в более молодое состояние, позволяя им начать все сначала.
Харрис и один из его аспирантов, Джозеф Палмерпредполагают, что на стволовые клетки меланоцитов может влиять феномен, называемый «программой покоя». Стволовые клетки меланоцитов, например, задействованы примерно раз в семь лет, когда вырастают новые волосы. Остальное время они проводят в форме спячки, и, возможно, с возрастом их просто становится сложнее разбудить.
Покой
Покой помогает сохранить стволовые клетки в течение жизни за счет снижения скорости их метаболизма и пролиферативной активности. Он был обнаружен в мышечных стволовых клетках, гемопоэтических стволовых клетках, стволовых клетках волосяных фолликулов, нервных стволовых клетках и стволовых клетках кишечника. Это не то, что относится к методам лечения облысения и андрогенетической алопеции 2011 или 2013 годов, а немецкое исследование 2019 года, опубликованное в журнале Trends in Cell Biology.
Белок PD-L1 и его роль в седых волосах
Испанские врачи написали в журнале JAMA Dermatology чтобы заметить странный побочный эффект более чем у дюжины пациентов, проходящих иммунотерапию по поводу рака легких: репигментация волос. PD-L1 - это белок, который подавляет иммунную систему: его блокирование обеспечивает сильный иммунный ответ против раковых клеток.
Лаборатория Харриса исследовала покоящиеся стволовые клетки меланоцитов и обнаружила, что экспрессировал больше белков PD-L1, чем активно делящихся клеток. «И по мере того, как вы переходите в состояние покоя, клетки экспрессируют больше PD-L1, и их сложнее реактивировать. Нам нужно дать им хороший сигнал для пробуждения». говорит Харрис.
Исследования убедили ученого, что на карту поставлена новая парадигма.
Канонический путь (прогрессирующая потеря стволовых клеток меланоцитов и поседение волос) уступает место новой парадигме «сна» стволовых клеток меланоцитов, что приводит к седине волос. Это говорит о том, что мы можем найти методы их реактивации. Изучаемое соединение может быть очень и очень многообещающим.
«У нас есть возможность выяснить, каковы потенциальные способы исправить сломанную систему», Харрис сказал. «Мы всегда ищем то, что сломано, редко идем в обратном направлении, в сторону омоложения тканей. Вот почему меня волнует это исследование. «
