Ключевую роль в окраске наших волос играют меланоцитарные стволовые клетки, которые присутствуют в волосяных фолликулах. Во время роста нового волоса именно они являются источником меланоцитов – клеток, производящих окрашивающий волос пигмент меланин.
То есть от деятельности этих клеток зависит, будет ли человек блондином, брюнетом или шатеном. При этом у организмов, лишённых подобных стволовых клеток, волосы имеют цвет от светло-серого до белого.
Мелисса Харрис (Melissa Harris) из Университета Алабамы и её коллеги изучали генетические основы поседения волос у мышей. По словам исследователей, эта работа представлялась им довольно простой. Ведь им нужно было всего лишь отслеживать факторы, нарушающие нормальную функцию меланоцитарных стволовых клеток.
Но в ходе экспериментов с мышами учёные заметили довольно неожиданную взаимосвязь между седыми волосами, белком MITF и работой иммунной системы.
В меланоцитах фактор транскрипции MITF запускает превращение аминокислоты тирозина в краситель меланин. Но помимо этого белок выполняет ряд других функций. Например, контролирует реакцию сигнальных молекул интерферонов, которые производятся после обнаружения патогенных микроорганизмов или вирусов и запускают защитные механизмы в соседних клетках.
Команда Харрис создала линию мышей, у которых клетки-предшественники меланоцитов производили очень мало MITF. Как они и ожидали, шерсть этих животных очень рано приобрела светло-серый окрас. Но самое интересное заключалось в том, что у генетически модифицированных грызунов также активировались гены, участвующие в иммунном ответе.
Кроме того, в опытах с мышами, предрасположенными к ранней седине, искусственная стимуляция врождённой иммунной системы также вызывала увеличение числа седых волос. Результаты исследования и выводы авторов были изложены в статье, опубликованной в журнале PLOS Biology.
«Наше открытие говорит о том, что гены, которые контролируют присутствие пигмента в волосах и коже, также участвуют в регуляции врожденного иммунитета, — рассказывает в пресс-релизе соавтор исследования Уильям Паван (William Pavan) из Национального исследовательского института генома человека. — Эти результаты могут улучшить наше понимание процессов изменения цвета волос, а также пролить свет на такие проблемы, как витилиго, когда в деле участвует врождённый иммунитет».
Теперь учёные хотят проверить, может ли обнаруженный механизм, являться причиной преждевременной седины, которая часто возникает вследствие болезней и стресса. Вполне вероятно, что комбинация генетической предрасположенности и частых вирусных инфекций негативно влияют на клетки-предшественники меланоцитов и приводят к поседению.
Напомним, что ранее в своих материалах мы уже рассказывали о важных достижениях в борьбе с таким нарушением пигментации у человека, как витилиго, а также о том, как пигмент сетчатки глаза связан с успеваемостью детей в школе.
Автор: Дарья Загорская