Группа биологов и медиков из Австралии, Сингапура и Китая обнаружила, что белок MCL-1 играет критическую роль в выживании стволовых клеток волосяных фолликулов. Без него клетки погибают, что приводит к остановке регенерации и роста волос.
Алопеция — аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система ошибочно атакует волосяные фолликулы, приводя к нерубцовой потере волос (целостность кожных покровов и содержащихся в них фолликулов не нарушается). В отличие от андрогенной алопеции, связанной с гормонами, эта форма не зависит от возраста и пола. По оценкам, примерно 2% людей сталкиваются с ней в течение жизни.
Чаще всего алопеция начинается с небольших округлых проплешин на голове, но может затрагивать брови, ресницы и другие участки тела. В тяжелых случаях развивается тотальная форма, когда выпадают все волосы. Причины сбоя иммунитета до конца не ясны, важную роль играют генетика, стресс и вирусные инфекции. Диагноз ставят на основе осмотра, биопсии кожи и анализа крови. Хотя универсального лекарства нет, применяют кортикостероиды, иммунотерапию и препараты, стимулирующие рост волос. Новые методы, такие как JAK-ингибиторы (янус-киназы), показали многообещающие результаты в клинических испытаниях.
Авторы исследования, недавно вышедшего в журнале Nature Communications, обнаружили, что антиапоптотический белок MCL-1 семейства BCL-2, необходимый для выживания различных клеток организма, защищает стволовые клетки волосяного фолликула, обеспечивая регенерацию волос.
«Роль семейства белков BCL‑2 в развитии и регенерации различных тканей и типов клеток подробно описана, однако их специфические функции в регуляции морфогенеза волосяного фолликула (включает формирование плакоды волос, органогенез и цитодифференцировку), их циклов и регенерации во взрослом возрасте остаются неопределенными. Предыдущие исследования на мышах показали, что ни один из белков, способствующих выживанию, включая BCL‑2, BCL‑XL, BCL‑W или BFL‑1/A1, не считается необходимым для развития фолликулов и регенерации волос. Мы привели убедительные доказательства незаменимой роли одного из белков семейства BCL‑2 в восстановлении волос и поддержании активированных стволовых клеток волосяных фолликулов у взрослых мышей», — рассказали авторы статьи.
Волосяные фолликулы — миниатюрные структуры в коже, напоминающие туннели, из которых растут волосы. Их работа циклична и состоит из трех ключевых фаз. Анаген — активный рост: в этот период клетки волосяной луковицы быстро делятся, обеспечивая удлинение волоса; фаза длится от двух до семи лет, определяя максимальную длину волос. Катаген — переходный этап: рост замедляется, фолликул сокращается; процесс занимает примерно две-три недели. Наконец, телоген — фаза покоя, длится два-четыре месяца: волос больше не растет и вскоре выпадает, освобождая место для нового цикла.
При алопеции иммунная система атакует фолликулы, нарушая цикл и ускоряя переход в телоген. В результате волосы выпадают раньше срока, а новые не успевают вырасти.
В экспериментах на лабораторных мышах, у которых удалили ген белка MCL-1, ученые выяснили, что делеция MCL-1 с рождения не повлияла на формирование волосяных фолликулов, но привело к постепенной потере волос из-за снижения уровня активных стволовых клеток волосяных фолликулов с течением времени.
Между тем у взрослых грызунов делеция гена MCL-1 быстро разрушала эти стволовые клетки, что полностью останавливало регенерацию волос на участках, где их предварительно удалили с помощью восковых полосок.
Удаление гена MCL-1 не затрагивало неактивные стволовые клетки волосяных фолликулов, однако как только начинался цикл, когда клетки «просыпались» и начинали делиться, они испытывали стресс. Его запускал белок P53, необходимый для регуляции апоптоза — гибели клеток. Делеция гена P53 возвращала рост волос даже при отсутствии MCL-1: из этого исследователи предположили «сотрудничество» двух белков в поддержании баланса между выживанием и гибелью стволовых клеток волосяных фолликулов.
«Наше исследование проливает свет на решающую роль MCL-1 в регенерации волосяных фолликулов во взрослом возрасте. Этот белок необходим для выживания активированных стволовых клеток при регенерации волос, но необязателен для тех, что находятся в состоянии покоя», — подытожили авторы научной работы.
Автор: Мария Азарова