Учёные опровергли классическую теорию роста волос: «Клеточный танец по спирали»: наши луковицы работают как крошечные винтовые конвейеры

До недавнего времени процесс роста волос считался результатом исключительно внутреннего давления. Предполагалось, что клетки в нижней части волосяной луковицы (матриксе) делятся и выталкивают волосяной стержень вверх. Однако исследование международной группы ученых, опубликованное в научном журнале Nature Communications 21 ноября, указывает на другой процесс. Используя трехмерную (3D) живую съемку и моделирование гидродинамики, исследователи пришли к выводу, что волосяной фолликул работает по принципу тявого механизма.

Спиральное движение клеток под микроскопом

Авторы работы смогли поддержать жизнедеятельность изолированных человеческих волосяных луковиц в специальных прозрачных держателях и фиксировали их состояние каждые 30 минут с помощью многофотонного микроскопа. Это позволило построить карту движения отдельных клеток. Наблюдения показали, что внутренние слои двигаются вверх, тогда как клетки наружного корневого влагалища (ORS) перемещаются вниз по спиральной траектории. По мнению исследователей, это винтообразное движение становится все более вертикальным в нижней части луковицы, что напоминает работу механического конвейера.

Экспериментальная проверка гипотезы

Чтобы проверить роль деления клеток, ученые провели серию лабораторных тестирований. В одном из экспериментов нижнюю часть луковицы (матрикс) отделили хирургическим путем. Несмотря на это фолликул продолжал выталкивать волосяное волокно вверх в течение 24 часов. В другом тесте с помощью препарата колцемид полностью заблокировали деление клеток в матриксе. Скорость роста при этом снизилась всего на 24%, а движение тканей вверх продолжилось, хотя плотность клеток внутри луковицы уменьшилась. Это свидетельствует о том, что деление клеток является источником биоматериала, но не главной силой, двигающей волос.

Роль актиновых волокон

Компьютерное моделирование на основе уравнений Навье-Стокса подтвердило, что движение тканей соответствует течению вязкой жидкости при наличии active (активной) силы на границе слоев, которая тянет ткани вверх со скоростью около 6,75 микрона в час. Главным элементом этого процесса оказался актин — белок, отвечающий за сокращение клеток. Когда фолликулы обработали латрункулином Б, замедляющим актиновые процессы, скорость роста волос снизилась на 80%.

Полученные данные позволяют предположить, что внешний слой клеток, опираясь на соединительную ткань, движется вниз и создает силу сдвига. Она увлекает соседние внутренние структуры фолликула и вытягивает волокно вверх. Эти результаты расширяют подходы к изучению биомеханики фолликулов и могут помочь в разработке новых методов исследования алопеции.

Приведенная информация носит справочный характер. Если вам требуется медицинская консультация или постановка диагноза, обратитесь к специалисту.