Seda kosa, kako se navodi u rezultatima nove studije, nastaje tako što starenje dovodi do toga da se veći deo matičnih ćelija melanocita zaglavi na mestu gde proizvode matične ćelije, što ostavlja manji deo matičnih ćelija da generišu ćelije koje proizvode melanin koji je odgovoran za boju kose.
Seda kosa i mehanizmi njenog nastanka
Nova studija na miševima pokazuje da matične ćelije melanocita migriraju između dva mesta u folikulu dlake tokom svakog ciklusa rasta i opadanja dlake – sa mesta gde proizvode pigment za boju kose na drugo mesto gde proizvode matične ćelije. Rezultati studije pružaju uvid u mehanizme koji leže u osnovi nastanka sede kose i mogu pomoći u osmišljavanju tretmana za lečenje nastanka sede kose.
Folikuli dlake, strukture koje stvaraju kosu, prolaze kroz nekoliko ciklusa rasta tokom života pojedinca. Povećanje broja ciklusa rasta folikula sa starenjem povezano je sa deficitom u matičnim ćelijama melanocita (McSC), matičnim ćelijama koje se nalaze u folikulu i koje mogu da formiraju melanocite koji proizvode pigment za kosu. Smatra se da ovi deficiti dovode do nastanka sede kose.
Matične ćelije melanocita nalaze se na dve različite lokacije u dnu svakog folikula dlake. Na jednoj od lokacija – koja se zove ispupčenje – ovi McSC prolaze kroz samoobnavljanje kako bi održali populaciju nezrelih matičnih ćelija. Na drugoj lokaciji – koja se zove područje klica dlake – McSC se mogu razlikovati i formirati melanocite koji proizvode pigment melanina za kosu.
Ranije se smatralo da je ovaj proces, kada se McSC diferenciraju u melanocite, nepovratan.
Međutim, nedavna studija objavljena u Nature sugeriše da matične ćelije melanocita (McSC) mogu da migriraju napred-nazad između dve gore pomenute lokacije, diferencirajući se da bi proizvele melanocite koji proizvode pigment za kosu u području klica dlake, a zatim se translociraju u izbočinu i dediferenciraju kako bi se obezbedilo održavanje adekvatno snabdevanje matičnim ćelijama.
Drugim rečima, tokom svakog ciklusa rasta, McSC se mogu diferencirati u delimično diferencirano stanje koje proizvodi pigment, a zatim se vratiti u nediferencirano stanje.
Studija je takođe pokazala da je migracija ćelija između ovih regiona poremećena ponovljenim ciklusima rasta folikula dlake. Ovo rezultira manjim brojem matičnih ćelija koje se mogu razviti u melanocite koji proizvode pigment, što dovodi do nastanka sede kose.
– Naša analiza otkrila je da su matične ćelije melanocita dinamičnije/pokretljivije nego što se ranije mislilo. Otkrili smo da kako se matične ćelije melanocita kreću unutar folikula dlake, matične ćelije mogu reverzibilno da promene stanje ćelije iz nezrelog u zrelo stanje, a ova reverzibilnost je od kritičnog značaja za pravilno održavanje ovih matičnih ćelija – kaže autor studije dr Mayumi Ito, doktor nauka, ćelijski biolog sa Univerziteta u Njujorku.:
Ona je takođe istakla da je „studija zasnovana na prethodnim studijama koje pokazuju da je održavanje zdravih matičnih ćelija melanocita ključ za očuvanje boje kose. Naša studija sugeriše da su matične ćelije melanocita mobilne, ali mogu da započnu regeneraciju melanocita dlake samo kada su prisutne u određenom području unutar folikula dlake (odeljak za klice dlake). Naša studija takođe sugeriše da lokalizacija matičnih ćelija melanocita može biti promenjena tokom starenja. Pomeranje melanocita na odgovarajuću lokaciju unutar folikula dlake može pomoći u sprečavanju nastanka sede kose”.
Uloga matičnih ćelija u fazama rasta kose
Svaki pramen kose sastoji se od spoljašnjeg vidljivog dela zvanog osovina i korena koji leži ispod površine kože. Koren kose je okružen ili obavijen folikulom dlake, koji je odgovoran za podsticanje rasta kose. Folikul dlake takođe utiče na teksturu i boju kose.
U široki spektar ćelija prisutnih u folikulu dlake spadaju i matične ćelije. Matične ćelije u telu su odgovorne za regeneraciju tkiva u telu i mogu da se diferenciraju i formiraju niz specijalizovanih ćelija. Konkretno, podela matične ćelije može rezultirati formiranjem identičnih ćerki matičnih ćelija i/ili ćelija koje se mogu razlikovati da bi pretpostavile različite sudbine. Smatra se da je ova diferencijacija matičnih ćelija na tip ćelije koja obavlja određenu funkciju nepovratna.
Matične ćelije u folikulu dlake stvaraju ćelije koje pomažu u regeneraciji ćelija folikula dlake i olakšavaju rast kose. Tokom našeg života, svaki folikul dlake prolazi kroz nekoliko ciklusa rasta koji se sastoje od tri faze.
Anagen se odnosi na fazu rasta koja može trajati između dve do šest godina i uključuje podelu ćelija u folikulu dlake, što dovodi do izduženja osovine dlake.
Nakon faze rasta sledi kratka prelazna faza, katagen, koja traje nekoliko nedelja i podrazumeva skupljanje folikula dlake i usporavanje rasta dlake.
Sledeća faza se naziva faza mirovanja ili telogen, koja traje tri do četiri meseca i podrazumeva prestanak rasta i opadanje stare kose, nakon čega sledi početak nove faze rasta.
Ćelije koje sačinjavaju folikul dlake i proizvode keratin generišu matične ćelije folikula dlake. Nasuprot tome, melanociti koji proizvode melanin, pigment odgovoran za boju kose, nastaju diferencijacijom matičnih ćelija melanocita (McSC). Ovi McSC prisutni su na dve različite lokacije tokom telogenske faze. Ovo uključuje McSC prisutne u prolaznoj strukturi koja se zove područje klica dlake. Područje klica dlake takođe sadrži matične ćelije folikula dlake i igra važnu ulogu u izduženju kose tokom faze rasta.
Iznad područja klica dlake folikula dlake nalazi se regija koja se zove ispupčenje, koja takođe sadrži McSC. Područje ispupčenja poznato je kao odeljak matičnih ćelija i smatra se da je neophodno za održavanje rezervne populacije matičnih ćelija. Dok područje ispupčenja potencijalno služi kao odeljak za matične ćelije, matične ćelije melanocita u oblasti klica dlake se diferenciraju i formiraju zrele melanocite koji proizvode pigment za kosu tokom faze rasta ili anagene.
U ovoj studiji, istraživači su ispitali kako se McSC u oblastima ispupčenja i klica kose razlikuju u svojoj funkciji i sposobnosti da se razmnožavaju.
Transformisanje pigmentnih ćelija kose
Istraživači su otkrili da su McSC uglavnom lokalizovani na području klica dlake, a ne na ispupčenju pre početka faze rasta. Ovi McSC prisutni u odeljku za klice dlake u velikoj meri su doprineli populaciji ćerki McSC i diferenciranih melanocita. Istraživači su pronašli nekoliko McSC u području ispupčenja, naglašavajući važnost McSC klica dlake u proizvodnji i zrelih diferenciranih melanocita i održavanju populacije McSC.
Pored toga, istraživači su otkrili da je diferencijacija McSC klica dlake u zrele melanocite koji proizvode pigment u bulbi tokom faze rasta bila nepovratna, a ovi melanociti su umrli do kraja faze rasta. Ovi zreli melanociti nisu pokazali markere matičnih ćelija.
Proliferacija McSC klica dlake takođe je proizvela identične ćerke McSC koje su bile u stanju da se diferenciraju u srednje diferencirano stanje u području klica dlake. Ove ćerke McSC su izrazile i markere matičnih ćelija i pigmentne gene tokom rane i srednje faze rasta. Štaviše, ovi McSC klice dlake mogu da migriraju u isupčenje tokom anagena. U ispupčenju, ovi McSC su se dediferencirali da bi održali populaciju matičnih ćelija. Ovi nediferencirani McSC prisutni su u ispupčenju tokom anagene faze, a zatim su migrirali nazad u područje klica dlake do sledeće telogene faze.
Drugim rečima, ovi nalazi sugerišu da su McSC – za razliku od drugih matičnih ćelija – u stanju da pređu iz nediferenciranog stanja u diferencirano stanje i nazad.
To znači da umesto različitih populacija matičnih ćelija koje zauzimaju ispupčenje i delove klica dlake, McSC putuju između ovih mesta i imaju sposobnost da obavljaju funkcije i samoobnavljanja i proizvodnje diferenciranih, zrelih melanocita.
Matične ćelije melanocita mogu da se dediferenciraju
Dr Rui Yi, profesor dermatologije na Northwestern University, primetio je da je pokazano da specijalizovane ćelije izvedene iz matičnih ćelija mogu da se podvrgnu dediferencijaciji kada su izložene specifičnom okruženju ćelijske kulture. Međutim, postoje ograničeni dokazi o dediferencijaciji matičnih ćelija u živim organizmima.
– Ovo je demonstracija da matične ćelije tkiva, u ovom slučaju, matične ćelije melanocita, mogu definitivno da se dediferenciraju. Studija je pokazala da se matične ćelije melanocita mogu diferencirati, a kada uđu u odgovarajuće mikrookruženje, mogu se dediferencirati – objasnio je Dr Rui Yi.
Prethodne studije su pokazale da signalni put aktiviran proteinom Wnt može uticati na diferencijaciju McSC. Nalazi iz ove studije sugerišu da je protein Wnt eksprimiran u epitelnim ćelijama u bulbi aktivirao Wnt signalni put u McSC klica dlake, uzrokujući njihovu diferencijaciju.
Takođe, niži nivoi Wnt bili su prisutni u ispupčenju i smanjenje signalnog puta Wnt u McSC dovelo je do njihove dediferencijacije u stanje matičnih ćelija.
Ovi rezultati sugerišu da Wnt put igra važnu ulogu u regulaciji diferencijacije i dediferencijacije McSC.
Čupanje kose ubrzava proces starenja dlake
Prethodne studije pokazale su brži pad regenerativnog kapaciteta McSC koji je povezan sa godinama od onog uočenog u matičnim ćelijama folikula. Kao rezultat toga, matične ćelije folikula nastavljaju da proizvode ćelije koje olakšavaju izduženje kose, ali u odsustvu adekvatnih melanocita koji proizvode pigment. To dovodi do nastanka sede kose sa starenjem.
U ovoj studiji, istraživači su ispitali da li promena u distribuciji McSC u području ispupčenja i klica dlake može objasniti nastanak sede kose. Da bi procenili kako starenje može dovesti do nastanka sede kose, istraživači su ubrzali proces starenja čupajući dlake miševa tokom svake telogene faze. Otkrili su da se broj McSC u odeljku ispupčenja matičnih ćelija povećao sa 10 na 50 odsto nakon čupanja kose. To je bilo zbog manjeg broja McSC koji se vraćaju u odeljak za klice dlake iz ispupčenog odeljka za matične ćelije tokom telogen faze.
Štaviše, za razliku od McSC klica dlake koji se mogu razmnožavati da bi formirali i diferencirane zrele melanocite i McSC potomstva, McSC u području ispupčenja su uglavnom bili mirni i samo su doprineli samoobnavljanju McSC.
Drugim rečima, McSC u ispupčenju uglavnom doprinose održavanju populacije matičnih ćelija kroz samoobnavljanje i ne proizvode diferencirane melanocite koji proizvode pigment. Dakle, akumulacija McSC klica dlake u ispupčenju sa starenjem može dovesti do toga da se manji deo matičnih ćelija vraća u područje klica dlake, gde bi mogle da proizvedu pigment kose melanin.
Dr Rui Yi je primetio da su ovi eksperimenti sprovedeni na miševima i da su potrebna dalja istraživanja kako bi se ispitalo da li se ovi nalazi mogu replicirati kod ljudi.
