Исследователи из Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании определили роль ключевого фактора роста, обнаруженного в клетках кожи в ограниченном количестве у людей, который помогает формировать и регенерировать волосяные фолликулы в процессе заживления ран. Когда этот фактор роста, называемый Fgf9, был сверхэкспрессирован на модели мышей, наблюдалось двух-трехкратное увеличение количества образовавшихся новых волосяных фолликулов. Исследователи считают, что этот фактор роста можно использовать в терапевтических целях для людей с различными заболеваниями волос и кожи головы. Исследование опубликовано в онлайн-публикации журнала Nature Medicine.
"Полученные данные помогают объяснить, почему люди не регенерируют волосы после ранения," сказал старший автор Джордж Котсарелис, доктор медицины, профессор и заведующий кафедрой дерматологии. "Исследование также указывает нам способ лечения ран и роста волос."
Продолжая более раннюю работу, которая показала, что усиление передачи сигналов от пути Wnt вдвое увеличивает количество новых волосяных фолликулов, команда Пенна изучила этот путь дальше и определила важный каскад сигналов, которые побуждают к дальнейшей экспрессии, а также сохраняют и усиливают сигналы, посылаемые во время решающей фазы регенерации волосяных фолликулов.
Fgf9 первоначально секретируется гамма-дельта-Т-клетками, нетрадиционным, редким подмножеством Т-клеток, участвующих в иммунном ответе. После высвобождения Fgf9 служит катализатором сигнала, передаваемого через дермальный путь Wnt. Сигнал вызывает дальнейшую экспрессию Fgf9 в структурных клетках, называемых фибробластами, и способствует образованию новых волосяных фолликулов.
Когда рана возникает у взрослого человека, рост волосяного фолликула блокируется, и кожа заживает рубцом. Однако волосы в значительной степени регенерируются в процессе заживления ран у мышей. Команда сравнила, как этот процесс работает у взрослых мышей и людей. У людей низкое количество гамма-дельта-Т-клеток в коже по сравнению с мышами, и это может объяснить, почему кожа человека оставляет шрамы, но не восстанавливает волосяные фолликулы.
У взрослых мышей количество секретируемого Fgf9 модулирует регенерацию волосяных фолликулов после ранения. Когда Fgf9 был снижен, наблюдалось снижение индуцированного раной роста волосяных фолликулов. И наоборот, когда Fgf9 увеличивался, количество новых волосяных фолликулов увеличивалось в два-три раза, что равно количеству, наблюдаемому у мышей, экспрессирующих Wnt. Важно отметить, что когда исследователи добавили Fgf9 обратно в раны, которые обычно не регенерируют, FGF9 запускает молекулярный каскад событий, необходимых для регенерации кожи и волос; таким образом, оставляя дверь открытой для использования Fgf9 для лечения ран и выпадения волос у людей.
Команда Пенна предполагает, что, учитывая различия в развитии и регенерации кожи в ответ на ранение, лечение, предназначенное для компенсации нехватки Fgf9, может быть наиболее эффективным, если приурочено к реакции на ранение. "Может потребоваться тестирование активаторов путей Fgf9 или Wnt в процессе заживления ран," они заявили.