Każdy z nas zna zapewne efekt tzw. „gęsiej skórki”. Włosy najeżone szczególnie na rękach mogą świadczyć o kilku stanach w jakich się znajdujemy, z jednej strony może to być strach lub uczucie zimna. Dla niektórych gęsia skórka jest wręcz przyjemna. A co kryje się za nią od strony biologicznej i czy efekt ten może być powiązany ze stymulacją wzrostu włosów? Naukowcy odkryli, że komórki wywołujące gęsią skórkę są również ważne dla regulacji komórek macierzystych, które regenerują włosy. Mięsień, który kurczy się powodując gęsią skórkę, jest niezbędny do połączenia nerwu współczulnego z komórkami macierzystymi mieszka włosowego. Nerw współczulny reaguje na zimno, kurcząc mięśnie i wywołując gęsią skórkę, a także stymulując aktywację komórek macierzystych i długoterminowy wzrost nowych włosów. „Zawsze interesowało nas zrozumienie, w jaki sposób zachowania komórek macierzystych są regulowane przez bodźce zewnętrzne. Skóra jest fascynującym systemem, bo ma wiele komórek macierzystych otoczonych różnymi typami komórek i znajduje się na styku naszego ciała ze światem zewnętrznym. Dlatego jej komórki macierzyste mogą potencjalnie reagować na różnorodne bodźce całego ciała, a nawet środowiska zewnętrznego ”- powiedział Ya-Chieh Hsu, profesor nadzwyczajny który kierował badaniem we współpracy z profesorem Sung-Jan Lin z National Taiwan University.
Regulacja wzrostu włosów
Nasze narządy generalnie składają się z trzech rodzajów tkanek: nabłonka, mezenchymy i nerwu. W skórze te trzy linie są zorganizowane w specjalny układ. Nerw współczulny, część naszego układu nerwowego, która kontroluje homeostazę organizmu i nasze reakcje na bodźce zewnętrzne, łączy się z maleńkimi mięśniami gładkimi w mezenchymie. Ten mięsień gładki z kolei łączy się z komórkami macierzystymi mieszka włosowego, rodzajem nabłonkowych komórek macierzystych, które są niezbędne do regeneracji mieszka włosowego, a także do naprawy ran. Połączenie między współczulnym nerwem, a mięśniem jest dobrze znane, ponieważ są one komórkową podstawą gęsiej skórki: zimno wyzwala współczulne neurony, które wysyłają sygnał nerwowy, a mięsień reaguje skurczem i powoduje, że włosy zaczynają się jeżyć. Jednak badając skórę w ekstremalnie wysokiej rozdzielczości za pomocą mikroskopii elektronowej, naukowcy odkryli, że nerw współczulny nie tylko związany jest z mięśniem, ale także tworzy bezpośrednie połączenie z komórkami macierzystymi mieszka włosowego. W rzeczywistości włókna nerwowe owinięte są wokół komórek macierzystych mieszka włosowego podobnie jak wstążka. Naukowcy potwierdzili, że nerw rzeczywiście celował w komórki macierzyste. Współczulny układ nerwowy jest normalnie aktywowany na stałym, niskim poziomie, aby utrzymać homeostazę organizmu, a naukowcy odkryli, że ten niski poziom aktywności nerwów utrzymuje komórki macierzyste w stanie gotowym do regeneracji. Podczas długotrwałego zimna, nerw uaktywniał się na znacznie wyższym poziomie i uwolniono więcej neuroprzekaźników, powodując szybką aktywację komórek macierzystych, regenerację mieszka włosowego i wzrost nowych włosów. Oprócz badania mieszków włosowych w ich uformowanym stanie, naukowcy zbadali, w jaki sposób układ początkowo się rozwija - w jaki sposób mięśnie i nerw docierają do mieszka włosowego. „Odkryliśmy, że sygnał pochodzi z samego rozwijającego się mieszka włosowego. Wydziela białko, które reguluje tworzenie się mięśni gładkich, które następnie przyciągają nerw współczulny. Następnie u osoby dorosłej interakcja odwraca się, a nerw i mięśnie są razem regulując komórki macierzyste mieszków włosowych, w celu regeneracji nowego mieszka włosowego - powiedziała Yulia Shwartz, doktorantka z laboratorium Hsu.
Reagowanie na środowisko
Dzięki tym eksperymentom naukowcy zidentyfikowali dwuskładnikowy system, który reguluje komórki macierzyste mieszka włosowego. Nerw jest składnikiem sygnalizacyjnym, który aktywuje komórki macierzyste za pośrednictwem neuroprzekaźników, podczas gdy mięsień jest składnikiem strukturalnym, który umożliwia włóknom nerwowym bezpośrednie połączenie z komórkami macierzystymi mieszka włosowego. W przyszłości naukowcy będą dalej badać, w jaki sposób środowisko zewnętrzne może wpływać na komórki macierzyste skóry, zarówno w warunkach homeostazy, jak i w sytuacjach naprawczych, takich jak gojenie się ran.
Badanie było wspierane przez New York Stem Cell Foundation, Smith Family Foundation Odyssey Award, Pew Charitable Trusts, Harvard NeuroDiscovery Center, Harvard Stem Cell Institute, Harvard Medical School Dean's Innovation Grant, American Cancer Society, National Institutes of Health, Taiwan Ministry of Science and Technology oraz National Taiwan University Hospital.
Bibliografia:
Źródło grafiki: pixabay.com
Więcej komentarzy...