Волосяной фолликул, благодаря повторяющимся в течение всей жизни циклам развития, а также легкости получения материала, является идеальным образцом для изучения ответа биологической ткани на механические стимулы. О том, что клеточную пролиферацию и дифференцировку могут индуцировать не только химические факторы, но и механические, сообщалось еще в 2011 году T. Mammoto. А в ходе работы, проведенной в 2014 году, было показано, что в процессе регенерации волоса принимает участие также мыщца, поднимающая волос, прикрепляющаяся одним концом в эпителиальной зоне расположения стволовых клеток (bulge).

Интересные результаты были получены Szu-Ying Chu et al. при изучении механического воздействия на волосяной фолликул. Исследователями был разработан специальный прибор, способный регулировать степень натяжения кожи. Оказалось, что стволовые клетки фолликула способны пролиферировать в ответ на растяжение кожи и волоса, но этот процесс имеет место только в том случае, если воздействие происходит с определенной силой, под определенным углом и в течение определенного времени.

Какие же механизмы при этом включаются? Каким образом механические воздействия могут дирижировать химическими сигналами, оказывая влияние на биологическую организацию тканей? Ученым удалось выявить, что в результате растяжения волоса выделяются хемокины, способствующие привлечению макрофагов, которые в свою очередь дифференцируются в макрофаги 2 типа. Эти последние синтезируют факторы роста, в частности, фактор роста гепатоцитов (HGF) и инсулино-подобный фактор роста-1 (IGF-1), которые в свою очередь активируют стволовые клетки волосяного фолликула.

Известно, цикл развития волоса регулируется как внутри-, так и экстрафолликулярными факторами. Среди активаторов этого цикла важную роль играет бета-катенин. Было показано, что под влиянием механического воздействия значительно возрастает экспрессия бета-катенина в ядрах клеток волосяного матрикса. Интересно то, что макрофаги 2 типа сохраняются в зоне исследуемых фолликулов и после прекращения мехнического воздействия, а ингибирование этих макрофагов приводит к торможению регенерации волос.

Важным моментом является то, что количество апоптотических клеток на фоне растяжения минимально, что свидетельствует о том, что повреждения клеток вследствие растяжения не происходит. Полученные данные являются, безусловно, интересными с научной точки зрения. Но найдут ли они применение в клинической практике – это покажет время.

Литература

1. Mammoto T, et al. mechanochemical control of mesenchymal condensation and embryonic tooth organ formation. Dev. Cell. 2011;21:758-769.
2. Torkamani N, Rufaut NW, Jones L, Sinclair R. Destruction of the arrector pili muscle and fat infiltration in androgenetic alopecia. Br. J. Dermatol. 2014170:1291-1298.
3. Chen CC, et al. Organ-level quorum sensing directs regeneration in hair stem cell populations. Cell. 2015;161:277-290.
4. Szu-Ying Chu, Chih-Hung Chou, Oscar K.Lee. Mechanical stretch imduces jair regeneration through the alternative activation of macrafages. Nat Commun. 2019; 10: 1524