Что такое волосяной матрикс

Опубликовано: 17.05.2024

Волосы — это просто или сложно? Просто только на первый взгляд. Строение волоса, его состав и фазы роста — это сложные, не до конца исследованные процессы.

В чем истинное назначение потенциальной «мини-фабрики» по производству волоса (т. е. волосяного фолликула, в котором циклически фазы сменяют друг друга — сначала идет усиленный синтез клеток, а затем этот процесс затормаживается и полностью прекращается)? Для чего природой была придумана такая высокоорганизованная энергозатратная система? К сожалению, на сегодняшний день однозначного ответа на эти вопросы ученые дать не могут, хотя уже существует несколько гипотез. Может быть, в скором времени удастся получить ответы, т. к. большинство последних теоретических работ в области дерматологии и трихологии посвящены изучению биологических часов волосяного фолликула и процессам дифференцировки клеток .

Сегодня научные исследования достигли такой высоты, что стала возможной расшифровка генов, «ответственных» за облысение; есть разработки, касающиеся «перепрограммирования» генетической информации, ответственной за количество волос на голове, и так далее. Но для того, чтобы разобраться во всем этом, начать необходимо с минимальных знаний.

Как устроены наши волосы?

Вы, вероятно, когда-нибудь уже слышали, что волос — это мертвая субстанция. Так ли это? И так, и не так! С точки зрения физиологии, стержень волоса, который мы видим — субстанция, которую нельзя по праву назвать живой. Он не снабжается кровью, к нему не подходят нервные волокна и не присоединяются мышцы. Когда нам стригут волосы, мы не чувствуем никакой боли, волосы не кровоточат, при их натяжении не растягивается ни одна мышца. И все же. волосы — живая субстанция, способная к самовоспроизведению . Живые клетки, которые размножаются с огромной скоростью, находятся в корне волоса, залегающем глубоко в дерме.

Строение волоса

Волосяной фолликул — это корень волоса с окружающими его тканями, которые формируют наружное и внутреннее корневые влагалища и волосяно-железистый комплекс (сальная и потовая железы; мышца, поднимающая волос; кровеносные сосуды и нервные окончания).

В основании фолликула и дерме находится волосяной сосочек — соединительно-тканное образование, содержащее сосуды. Он обеспечивает питание и ростовую активность волосяного фолликула.

Каждый волосяной фолликул имеет собственную иннервацию и мускулатуру. Благодаря мышцам и нервным окончаниям волосяной фолликул обладает тактильной чувствительностью, позволяющей ему совершать едва заметные движения.

Когда соответствующая мышца, поднимающая волос, сокращается от страха или под влиянием холода, волосы приподнимаются и сжимают кожу, образуя на ней пупырышки или так называемую «гусиную кожу». Кровеносные сосуды, окружающие волосяной фолликул и волосяной сосочек, снабжают их всеми веществами, необходимыми для размножения клеток и роста волос. Еще одна отличительная черта волос состоит в том, что скорость деления их клеток занимает в организме человека второе место после скорости пролиферации клеток в костном мозге .

Каждый волос состоит из корня (это часть волоса, которая находится глубоко в коже) и стержня (его мы видим на поверхности и это именно то, что мы привыкли называть собственно волосами).

Строение волоса: корень

Каждый волосяной фолликул является независимым образованием со своим собственным ростовым циклом. В разных фолликулах циклы эти не синхронны, иначе у нас выпадали бы все волосы одновременно, тогда как этот процесс протекает постепенно и незаметно.

Строение волоса: корень

Волосы состоят в основном из кератина — белка, построенного из аминокислот. Некоторые из этих аминокислот (цистин, метионин) содержат атомы серы.

Примерный химический состав здорового волоса таков:

  1. 15% воды;
  2. 6% липидов;
  3. 1% пигмента;
  4. 78% белка;

Если волосы подвергались химическим или физическим воздействиям или обнаруживаются те или иные заболевания, состав волос может изменяться. Например, при частом окрашивании и химической завивке, неграмотном подборе средств для ухода за волосами, злоупотреблении термическими методами укладки, волосы могут терять большой процент влаги. В этом случае необходимо подбирать качественные средства для ухода за волосами, которые восстанавливают нормальный уровень влажности.

Строение волоса: стержень

В стержне волоса различаются три концентрических слоя.

Строение волоса: стержень

  1. Медулла — центральное мозговое вещество.
    Это центральная часть волосяного стержня, которая представлена у человека не во всех видах волос. Например, в пушковых волосах медулла отсутствует. Мозговое вещество заполняют пузырьки воздуха, благодаря этому волос обладает определенной теплопроводностью. Медулла не играет никакой роли в изменении как химических, так и физических свойств волоса.
  2. Кортекс — корковый слой.
    Кортекс — основное вещество волоса (составляет от 80 до 85 процентов его объема), которое состоит из миллионов кератиновых волокон. Они закручены между собой и связаны прочными поперечными связями.
  3. Кутикула — наружний слой (покровной, чешуйчатый).
    Кутикула выполняет защитную, барьерную функцию. Она образована шестью-десятью перекрывающимися слоями прозрачных пластинок кератина, связанных между собой как многочисленными поперечными связями, так и липидными прослойками. Кутикула препятствует механическим и физическим воздействиям на волос. Неповрежденная кутикула хорошо отражает свет; волосы блестят, эластичны и не ломаются.

Структура и рост волос

Волосы вырастают примерно на 1-2 сантиметра за месяц. Рост нового волоса начинается от волосяного сосочка, который находится в основании волосяной луковицы.

Клетки делятся внутри коркового вещества (оно образуется средней частью луковицы) — эта зона, прилежащая непосредственно к волосяному сосочку, называется матриксом. По мере продвижения к поверхности кожи головы фолликулярные кератиноциты постепенно теряют свои ядра, уплощаются и ороговевают, заполняясь твердым кератином ( кератинизируются ). Среди клеток волосяной луковицы представлены и меланоциты , которые обусловливают естественный цвет волос. В устье волосяного фолликула открывается проток сальной железы, содержащей кожное сало — маслянистую субстанцию, которая выделяется на поверхность кожи волосистой части головы.

Жизненный цикл волоса

Срок жизни волоса колеблется от 2 до 5 лет, и этот жизненный цикл состоит из трех стадий. Каждый волосяной фолликул генетически запрограммирован на производство примерно 25-27 волос.

Каждый волос живет по своему «индивидуальному графику», а потому разные волосы в одно и то же время находятся на разных стадиях своего жизненного цикла:

  • 85% волос находятся в фазе активного роста ( анагена );
  • 1% в фазе покоя ( катагена );
  • 14% в стадии выпадения ( телогена ).

Фазы роста волос

Анаген — непрерывное деление клеток в матриксе волосяного фолликула, в результате которого новые клетки продвигаются к поверхности кожного покрова волосистой части головы. Это период активного роста продолжается в течение 2-5 лет.

Катаген — деление клеток матрицы замедляется и прекращается, волосяной фолликул «впадает в спячку». Волосяная луковица постепенно отсоединяется от волосяного сосочка. Эта фаза длится очень недолго — примерно 1-3 недели.

Телоген — обновление клеток прекращается приблизительно на 3 месяца (время, за которое восстанавливается связь между вновь синтезированной волосяной луковицей и волосяным сосочком, и новый волос входит в фазу анагена). Полностью отделившаяся от дермального сосочка телогеновая луковица приобретает вытянутую форму и начинает двигаться к поверхности кожного покрова волосистой части головы. В период телогена новый волос начинает расти, а старый выпадает.

На волосистой части головы каждого человека расположено в среднем от 100 до 150 тысяч волосяных фолликулов, в которых волосы образуются, растут и из которых затем выпадают. Зная процентное соотношения волос в разных фазах, можно подсчитать величину, характеризующую нормальное выпадение волое. В норме в день мы теряем в среднем 70-80 волос .

Аминокислоты

Волос при многократном увеличении: аминокислота в составе волоса

Волосяной стержень по своему строению подобен канату или многожильному электрическому кабелю .

  1. Аминокислоты, соединяясь между собой, образуют полипептидную цепь;
  2. Полипептидные цепи переплетаются между собой, образуя нити;
  3. Нити, объединяясь по несколько штук, формируют протофибриллы;
  4. Протофибриллы, обвиваясь друг вокруг друга, образуют макрофибриллы;
  5. Макрофибриллы формируют основные волокна кортекса (коркового слоя).

Таким образом, аминокислоты являются строительным материалом для роста здоровых волос .

Поперечные связи между волокнами волоса

Строение волоса (макро): поперечные связи в структуре волоса

Длинные полипептидные цепи, расположенные в волокнах коркового слоя волоса параллельно друг другу, связываются между собой, образуя поперечные мостики. Если бы не эти ковалентные связи между определенными аминокислотными остатками соседних цепей, то цепи разошлись бы, и волокно распалось. Именно эти поперечные связи придают кератину его уникальные качества: прочность и эластичность .

Дисульфидные связи (связи между двумя атомати серы) являются наиболее прочными, в основном и обуславливая природную прочность волос. На разрыве и последующем восстановлении определенного процента этих связей основан принцип химической завивки волос.

Водородные связи намного слабее дисульфидных, зато их гораздо больше по количеству. Они образуются благодаря взаимному притяжению атомов водорода, расположенных на соседних полипептидных цепях. Эти связи играют важную роль в обеспечении эластичности волос.

Мы рассмотрели только основную информацию о структуре, составе и фазах жизни волоса. Как видите, простым строение волоса не назовёшь.

Fact-checked

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.


Волосы являются придатками кожи. Будучи родственными структурами, они имеют много общего, начиная от плана строения, заканчивая особенностями роста и развития. Закладка волосяных фолликулов начинается на 4-м месяце эмбрионального развития и определяется взаимодействием дермального и эпидермального компонентов кожи плода.

  • Корень волоса и волосяной фолликул

Корень волоса - сложная структура, которая до конца еще не познана. В последнее время интерес к ней всколыхнулся с новой силой благодаря открытиям, связанным со стволовыми клетками, которые, как оказалось, в ней присутствуют.

Корень волоса расположен в основном в дермальном слое (иногда доходит до гиподермы) и окружен эпителиальными корневыми влагалищами (вместе с ними он называется волосяным фолликулом). Волосяной фолликул отграничен от дермы соединительнотканной оболочкой - корневой (или влагалищной) сумкой. Чуть выше расположена так называемая область bulge (от англ. - мешок, выступ, выпуклость), а нижняя часть корня называется луковицей.

Клеточный состав фолликула разнообразен и представляет собой смесь клеток как специализированных (зрелых), так и неспециализированных:

    • специализированные клетки: меланоциты (вырабатывают пигмент меланин), фибро бласты (синтезируют белки внеклеточного матрикса - коллаген, фибронектин), кератиноциты (синтезируют кератин), железистые клетки-себоциты (выделяют кожное сало);
    • неспециализированные: стволовые клетки и клетки-предшественники (находятся на ранних этапах созревания и расположены в области bulge, внутри луковицы и в базальном слое эпидермиса). К волосяному фолликулу примыкают потовая и сальная железы, а также мышца, поднимающая волос (arrector pili). Питание и иннервация всего комплекса осуществляется за счет соединения капилляров и нервных окончаний с дермальным сосочком.

Цвет волоса определяется соотношением двух пигментов - эумеланина, придающего каштановый или черный цвет волосам, и феомеланина - сероватые и желтые оттенки. Оба пигмента вырабатываются меланоцитами в фазе анагена.

Фолликул погружен в слой подкожной жировой клетчатки. С возрастом этот слой на коже скальпа истончается. Исследователи отметили аккумуляцию жировых клеток (адипоцитов) вокруг бодрствующих нормальных фолликулов, активно продуцирующих здоровый волос, и их относительную недостаточность вокруг спящих фолликулов. Из этого был сделан вывод о том, что адипоциты служат для «поддержки» функции волосяного фолликула. Факторы, ингибирующие рост волос, такие, как химиотерапия или голод, также уменьшают и слой подкожного жира.

    • В среднем на волосистой части головы насчитывается 100 тыс. волосяных фолликулов (максимально - 150 тыс.).
    • Средняя плотность на скальпе: у ребенка - 600 фолликулов на см2, у взрослого - 250–300 фолликулов на см2.
    • На протяжении жизни из фолликула может вырасти до 30 волос.
    • В норме примерно 90 % волос на голове находится в стадии роста, 1 % - в промежуточной стадии, 9 % - в стадии отдыха.

Непрерывный рост волоса происходит благодаря делению (пролиферации) клеток, сидящих на гиалиновой базальной мембране, отграничивающей внутреннюю часть фолликула от дермального сосочка. Отрыв от базальной мембраны служит сигналом к началу созревания (дифференцировки), приводящей в конечном итоге к гибели клетки - созревающие клетки постепенно теряют ядра и заполняются кератином. Вследствие непрерывного деления клеток внутри фолликула создается давление, заставляющее кератинизированные клетки продвигаться вверх со скоростью примерно 0,3–0,4 мм в день - так обеспечивается рост волоса, точнее, его стержня.

  • Кутикула - защитная оболочка стержня.

Стержень волоса (как и эпидермис) имеет слоистую структуру. Внешний слой - кутикула - состоит из 6–10 слоев перекрывающих друг друга кератиновых чешуек, уложенных наподобие черепицы (рис. I-1-3). Чешуйки имеют продолговатую форму (толщина - 0,2–0,4 мкм, ширина - около 0,3 мкм, длина - до 100 мкм) и скреплены между собой липидной прослойкой. Строение кутикулы напоминает роговой слой, который также составлен из кератиновых чешуек (правда, форма у них другая - шестиугольная), склеенных липидами ( липидный барьер кожи).

  • Кутикула - самая прочная часть волоса, защищающая его внутреннюю часть.

По мере отрастания волоса кутикула повреждается и постепенно разрушается, оголяя кортекс. В местах разрушения кутикулы происходит повышенное испарение воды: стержень волоса начинает терять влагу, становится ломким, на нем скапливается электростатический заряд. Все это ведет к тому, что эстетические свойства волос ухудшаются - они спутываются, ломаются, тускнеют, плохо укладываются. Большую
роль в разрушении кутикулы играют агрессивные внешние факторы - температура, УФ-излучение, расчесывание, химические соединения (в том числе и те, которые попали на волосы в составе средств для волос).

  • Кортекс - слой, отвечающий за механические свойства волоса.

Под кутикулой расположен корковый слой - кортекс, составленный из продольных рядов кератинизированных клеток. Этот слой обеспечивает стержню гибкость и прочность. Матричное волокно кортекса имеет белковую природу и богато цис-теином - серосодержащей аминокислотой. Дисульфидные связи, образующиеся в процессе кератинизации, придают стержню характерную форму. Число и расположение этих связей определяется генетически, поэтому, чтобы изменить форму волоса, необходимо сначала разрушить дисульфидные связи, а затем восстановить их в новой последовательности (см. Химическая завивка и распрямление волос).

  • Медула - теплоизоляционные свойства волоса.

Под кортексом в некоторых волосах обнаруживается мозговой слой - медула, имеющая много пустот. У животных мозговой слой хорошо развит - присутствие воздуха внутри волосяного стержня снижает его теплопроводность: такие волосы служат хорошей теплоизоляцией и защищают организм от перепадов температуры окружающей среды. У человека мозговой слой имеется в жестких волосах (особенно седых).

Барьерная система волоса

Человеческий волос, так же как и эпидермис, имеет свою барьерную систему, которая защищает его от неблагоприятных внешних воздействий. Барьерные структуры эпидермиса и волоса сходны. Главное сходство заключается в том, что основную функциональную нагрузку в них выполняют липиды.

Помимо липидов секрета сальных желез, которые образуют на поверхности волоса защитную пленку и удаляются при мытье, внутри волоса имеются так называемые интегральные (или структурные) липиды. Ковалентно связываясь с белковым матриксом, они формируют комплекс клеточных мембран (ККМ), который не только обеспечивает сцепление кутикулярных и кортикальных клеток, но и служит барьером для диффузии различных веществ внутрь волоса.

Комплекс клеточных мембран расположен между клетками кутикулярного и кортикального слоев. На электронограммах поперечного среза волоса видно, что клетки находятся друг от друга на расстоянии 25–30 нм, причем в центре ясно различим более плотный слой толщиной примерно 15 нм, по обе стороны которого расположены два менее плотных слоя, непосредственно соприкасающиеся с границами клеток. Совокупность межклеточного вещества и внешней оболочки клеток назвали комплексом клеточных мембран. ККМ формирует обширную сеть вдоль волокна, обеспечивая сцепление клеток друг с другом.

Выяснено, что липиды кутикулярного ККМ подвижны и чувствительны к действию внешних факторов. Химическая завивка, солнечное излучение и радиация могут привести к сильным изменениям липидного состава волос, вплоть до полного исчезновения ККМ из кутикулы .

Интересный факт: видимый свет гораздо сильнее разрушает ККМ, чем УФА и УФВ. Пигмент эумеланин предохраняет липиды волос от фотохимического разрушения: липиды светлых волос разрушаются быстрее, чем черных.

trusted-source

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]

Именно изучая строение волос, можно лишний раз убедиться в том, что природа ничто не создает просто так, без причины. Волосы даны человеку не только для красоты, но и для выполнения довольно важных функций. В первую очередь, волосы обеспечивают защиту от негативного воздействия внешней среды - от высоких и низких температур, ультрафиолета.

Волосы несут и выделительную функцию, выводя из организма тяжелые металлы, токсины, обеспечивают рецепторные функции (чихательный рефлекс, мигательный рефлекс). И кроме этого, фолликул волоса является источником стволовых клеток - депо, концентрирующим зачатки новых фолликулов и даже клеток кожи.

Как устроены волосы. Строение волос человека

Вы, вероятно, когда-нибудь уже слышали, что волос - это мертвая субстанция. Так ли это? И так, и не так!

С точки зрения физиологии, стержень волоса, который мы видим - субстанция, которую нельзя по праву назвать живой. Он не снабжается кровью, к нему не подходят нервные волокна и не присоединяются мышцы. Когда нам стригут волосы, мы не чувствуем никакой боли, волосы не кровоточат, при их натяжении не растягивается ни одна мышца.

И все же. волосы - живая субстанция, способная к самовоспроизведению. Живые клетки, которые размножаются с огромной скоростью, находятся в корне волоса, залегающем глубоко в дерме.

Строение кожи головы

Волосяной фолликул - это корень волоса с окружающими его тканями, которые формируют наружное и внутреннее корневые влагалища и волосяно-железистый комплекс (сальная и потовая железы; мышца, поднимающая волос; кровеносные сосуды и нервные окончания). Мы рождаемся на свет с определенным количеством таких фолликулов, величина эта генетически запрограммирована, и тут уже ничего изменить нельзя. Хотя, быть может, в недалеком будущем ученые смогут перепрограммировать эту наследственную информацию, - сейчас для этого созданы все предпосылки.

В основании фолликула, и дерме, находится волосяной сосочек - соединительно-тканное образование, содержащее сосуды. Он обеспечивает питание и ростовую активность волосяного фолликула.

Каждый волосяной фолликул имеет собственную иннервацию и мускулатуру. Благодаря мышцам и нервным окончаниям волосяной фолликул обладает тактильной чувствительностью, позволяющей ему совершать едва заметные движения.

Когда соответствующий мускул - мышца, поднимающая волос, - сокращается от страха или под влиянием холода, волосы приподнимаются и сжимают кожу, образуя на ней пупырышки или так называемую "гусиную кожу". Кровеносные сосуды, окружающие волосяной фолликул и волосяной сосочек, снабжают их всеми веществами, необходимыми для размножения клеток и роста волос.

Еще одна отличительная черта волос состоит в том, что скорость деления их клеток занимает в организме человека второе место после скорости пролиферации клеток в костном мозге.

Каждый волосяной фолликул является независимым образованием со своим собственным ростовым циклом. В разных фолликулах циклы эти не синхронны, иначе у нас выпадали бы все волосы одновременно, тогда как этот процесс протекает постепенно и незаметно.

Видимая часть фолликула волоса - стержень, или волосяное волокно

Если сделать поперечный разрез волосяного стержня и рассмотреть его в микроскоп, то можно увидеть 3 основных слоя: мозговой, корковый и кутикулу (изнутри кнаружи). Мозговое вещест­во – это сердцевина волоса, представленная роговыми чешуйками, пузырьками воздуха и пигментом - меланином. С возрастом количество пигмента в мозговом веществе уменьшается, а пузырьков воздуха увеличивается.

Основной слой волоса, который обеспечивает его прочность, эластичность - корковый слой, или кора. Он составляет 85-95% от массы волоса и представлен множеством волокон, состоящих из белка кератина. Волокна закручены между собой и удерживаются в таком суперспирализованном положении химическими связями. Кортекс волоса обеспечивает его прочность. Основные связи стержня волоса - дисульфидные, именно на разрыв данных связей направлено химическое воздействие при перманентной завивке и выпрямлении волос.

Третий, наружный слой - кутикула. Этот тонкий слой клеток, расположенных черепицеобразно друг к другу. Свет, отражаясь от кутикулы волоса, придает волосу блеск. Чешуйки кутикулы удерживаются между собой прослойками липидов и при применении щелочных средств эти прослойки вымываются, чешуйки приподнимаются, а волос становится более тусклым. Кутикула выполняет защитную, барьерную функцию. Кутикула препятствует механическим и физическим воздействиям на волос.

Стержень волоса является непостоянным образованием волосяного фолликула, смена волоса зависит от фаз роста. Следует помнить, что стержень волоса состоит из мертвых клеток, поэтому механическое, и химическое воздействие, оказываемое на стержень, не повлияет на рост волос.

Примерный химический состав здорового волоса таков:

  • 15% воды,
  • 6% линидов,
  • 1% пигмента,
  • 78% белка.

Если волосы подвергались химическим или физическим воздействиям, если обнаруживаются те или иные заболевания, состав волос может изменяться. Например, при частом окрашивании и химической завивке, неграмотном подборе средств для ухода за волосами, злоупотреблении термическими методами укладки волосы могут терять большой процент влаги. В этом случае необходимо подбирать качественные средства для ухода за волосами, которые восстанавливают нормальный уровень влажности.

Жизненный цикл волос

Жизненный цикл волоса состоит из трех стадий, его продолжительность колеблется от 2 до 5 лет. Каждый волосяной фолликул генетически запрограммирован на производство примерно 25-27 волос. Каждый волос живет по своему "индивидуальному графику", а потому разные волосы в одно и то же время находятся на разных стадиях своего жизненного цикла: 85% волос находятся в фазе активного роста (анагена), 1% в фазе покоя (катагена) и 14 % - в стадии выпадения (телогена).

Волосяной сосочек снабжен кровеносными сосудами, по которым к непрерывно делящимся клеткам фолликула поступают питательные вещества и кислород. Но этот процесс происходит лишь на стадии анагена.

При фазе катагена нарушается питание, а сам волос движется вверх, становясь дальше от сосочка. Таким образом последний постепенно атрофируется, а клетки луковицы ороговевают.

Наконец, на стадии телогена волосяной стержень крепится на поверхности кожи и через некоторое время выпадает. Клетки внутри волосяного мешочка начинают размножаться заново, что приводит к утолщению и росту волосяного мешочка. Материнские клетки волосяной луковицы создают новый эпителий, и в ней зарождается новый волосок.

На протяжении жизни этот сложный с точки зрения физиологии процесс повторяется многократно, причем каждый цикл сопровождается тем, что волосяной сосочек становится все ближе к поверхности кожи. То есть с годами новые волосы крепятся не так глубоко в коже, как раньше. Кроме того, сами волосяные стержни становятся тоньше и теряют пигмент (так появляется седина).

На волосистой части головы каждого человека расположено в среднем от 100 до 150 тысяч волосяных фолликулов, в которых волосы образуются, растут и из которых затем выпадают. Зная процентное соотношения волос в разных фазах, можно подсчитать величину, характеризующую нормальное выпадение волос. В норме в день мы теряем в среднем 70-80 волос.

Строение волос очень хорошо изучено, и при возникновении каких-либо проблем с ними, рекомендуем обратиться к профессионалам, которые смогут помочь и сохранить вашу шевелюру красивой, а кожу головы здоровой.

Волосы (pili) — ороговевшие нитевидные эпителиальные придатки кожи. Волосы покрывают всю поверхность кожи человека, за исключением ладоней и подошв, тыльной поверхности концевых фаланг и боковой поверхности пальцев, красной каймы губ, сосков, малых половых губ, внутренней стороны больших половых губ, клитора, головки полового члена, внутреннего листка крайней плоти.

Волосы выполняют в основном защитную функцию: у многих видов животных волосяной покров способствует сохранению тепла в организме, ресницы защищают глаза от механических повреждений; благодаря рецепторным нервным волокнам, оплетающим волосяной фолликул, Волосы принимают участие в тактильной чувствительности (так наз. волосковая чувствительность).

Зачатки волосяных фолликулов в виде утолщений эмбрионального эпидермиса образуются в конце 3-го месяца эмбрионального развития почти на всей поверхности плода. Затем они превращаются в эпителиальные тяжи, к-рые проникают в дерму и в глубине ее дифференцируются в волосяные луковицы, дающие рост В. Вначале В. появляются в области бровей, подбородка и верхней губы, а на 5—7-м месяце — на многих других участках кожного покрова плода. На 8—9-м месяце эмбрионального периода или в первые месяцы жизни новорожденного большинство первичных В. (исключая В. головы, бровей и век) выпадает, заменяясь новыми, вторичными, или постоянными; первичные пушковые Волосы сменяются более грубыми, а В. на голове, бровях и ресницах также и более длинными. У новорожденных В. на голове имеют длину ок. 1—2 см, густота их различна; пушковых В. у годовалых детей мало. У детей 2—4 лет В. становится больше, а в 5—7 лет увеличивается их толщина и длина, а также количество волосяных фолликулов. У новорожденных диаметр В. равен 20—40 мкм, у взрослых 70—100 мкм.

В период полового развития появляются Волосы в подмышечных впадинах, на лобке, половых органах; у юношей начинается рост В. на груди, спине, бедрах, в 15—16 лет вырастают В. на верхней губе, в 18—20 лет — на подбородке, щеках, на шее спереди.

После 50 лет количество Волос, их толщина уменьшаются, корни В. укорачиваются; у многих женщин появляются единичные длинные В. на верхней губе и на подбородке. Эластические волокна, окружающие корни В., утолщаются, а к 70 годам образуют сплошную массу, окружающую волосяной фолликул.

По отношению к поверхности кожи В. в основном располагаются наклонно, под разным углом; ресницы, В. наружного слухового прохода и носовых ходов располагаются перпендикулярно. На всем кожном покрове В. имеют определенные направления, в общем совпадающие с линиями Лангера (см. Кожа). Поскольку эти линии на определенных участках кожи (теменная область, вокруг глаз и ушных раковин, подмышечные и паховые складки, боковые поверхности туловища) спиралевидны, В. в указанных областях образуют круговороты или вихры. На большей части поверхности кожи В. расположены группами (по 2—6), причем густота их неравномерна. На голове количество В. обычно превышает 100 000, наиболее густые В.— на теменной и затылочной областях, менее густые — на височной области. В. бровей более редкие, еще более редкие В. на половых органах.

Цвет Волос различен и зависит от количества и вида пигмента меланина. Чаще наблюдаются темные В. (брюнеты), каштановые (шатены) и русые, белокурые (блондины). Реже встречаются рыжие В., цвет этот объясняется наличием железосодержащего пигмента трихосидерина. В возрасте ок. 50 лет обычно начинается возрастное поседение (см.), объясняемое постепенным уменьшением в В. количества пигмента и заполнением коркового и мозгового вещества пузырьками воздуха. Вначале чаще седеют борода, усы, В. щек, в 50—60 лет — В. головы, в 60—80 лет — брови.

Волосы обладают значительной прочностью и эластичностью. Быстрота их роста в разные периоды жизни различна. В грудном и раннем детском возрасте В. растут медленно, у взрослого в месяц — ок. 1 см; после 60 лет рост В. замедляется. Быстрее растут В. на голове, подбородке, в подмышечных ямках, медленнее — на предплечьях и бедрах. Брови растут очень медленно.

Каждый Волос существует от нескольких месяцев до 4 лет и более, затем выпадает и заменяется новым.

По внешнему виду и отчасти по строению различают В. длинные, щетинистые и пушковые. Длинные В.— это В. волосистой части головы, бороды, усов, подмышечных впадин, лобка, половых органов; щетинистые В.— это волосы бровей, ресниц, наружного слухового прохода, преддверия носовой полости, окружности анального отверстия; пушковые В. покрывают остальную поверхность кожи. По форме В. бывают прямые, вьющиеся, или волнистые, и курчавые (мелкие завитки).

В волосе различают стержень (scapus pili), выступающий над поверхностью кожи, и корень (radix pili), располагающийся в толще кожи, оканчивающийся утолщением— луковицей (bulbus pili).

Содержание

  • 1 Микроскопическое строение волоса
  • 2 Патология волос
  • 3 Волосы в судебно-медицинском отношении
  • 4 Таблица 1. Клиническая характеристика основных заболеваний и поражений волос
  • 5 Таблица 2. Клиническая характеристика грибковых заболеваний волос
  • 6 Таблица 3. Поражение волос при некоторых клинических синдромах

Микроскопическое строение волоса

    Рис. 1 — 4. Срезы волоса человека: 1 — стержень волоса; 2 — сальная железа; 3 — мышца, выпрямляющая волос; 4 — корень волоса; 5 — волосяной мешочек; 6 — наружное корневое влагалище; 7 —внутреннее корневое влагалище; 8 — луковица волоса; 9 — волосяной сосочек; 10—кутикула внутреннего корневого влагалища; 11 — наружный слой внутреннего корневого влагалища (слой Генле); 12 — средний слой внутреннего корневого влагалища (слой Гекели); 13 — стекловидная оболочка; 14 — кутикула волоса; 15 —мозговое вещество волоса.


1 — продольный срез


2 - поперечный срез на уровне нижней трети корня


3 — поперечный срез на уровне волосяной луковицы


4 - поперечный срез на уровне волосяного сосочка

В корневой части длинных и щетинистых В. различают следующие слои: мозговое вещество (сердцевина), кора В. и кутикула В.

Мозговое вещество В. (medulla pili) состоит из 2—3 рядов светлых полигональной формы клеток, содержащих в протоплазме гранулы трихогиалина, мелкие пузырьки воздуха и небольшое количество зерен пигмента. В мозговом веществе В. происходит медленное ороговение клеток; выше места впадения в волосяной фолликул протока сальной железы клетки В. полностью ороговевают. В стержне В., а также на всем протяжении пушковых В. мозговое вещество отсутствует.

Кора Волоса (cortex pili) состоит из крепко спаянных между собой многослойных клеток веретенообразной формы с признаками митозов, исчезающих по мере усиления кератизации, и из роговых чешуек, содержащих твердый кератин, зерна пигмента и пузырьки воздуха.

Кутикула В. (cuticula pili) образована одним рядом плоских тонких безъядерных роговых чешуек, плотно прилегающих друг к другу наподобие черепицы, свободный край к-рых обращен кверху.

Корень В. заключен в фолликул В. (folliculus pili), или волосяной мешочек, к-рый, расширяясь к поверхности кожи, образует воронку. У основания воронки в фолликул В. открывается выводной проток сальной железы. Ниже места впадения протока сальных желез фолликул В. несколько сужен (шейка фолликула).

От фолликула В., ниже места впадения протока сальной железы, отходят гладкомышечные волокна (mm. arrectores pilorum). Веерообразно разделяясь на мелкие пучки, они заканчиваются в верхнем слое дермы. При их сокращении происходит выпрямление В., к-рый оказывает давление на сальную железу, что приводит к усиленному выделению секрета.

Фолликул Волоса состоит из внутренней эпителиальной и наружной соединительнотканной частей. Соединительнотканная часть фолликула образована циркулярно и продольно расположенными коллагеновыми, эластическими и аргирофильными волокнами. Внутренний ее слой, имеющий форму тонкой гомогенной мембраны, наиболее развит в области волосяной луковицы и носит название стекловидной оболочки или стекловидной мембраны.

В эпителиальной части фолликула различают наружное и внутреннее корневое влагалище. Наружное корневое влагалище является непосредственным продолжением эпидермиса, к-рый утрачивает роговой слой начиная с места впадения сальной железы. По мере углубления корня стенки наружного корневого влагалища становятся все тоньше и у основания фолликула состоят из одного ряда клеток.

Внутреннее корневое влагалище располагается между наружным корневым влагалищем и кутикулой В., непосредственно прилегая к последней. В нем различают: наружный слой (stratum epitheliale pallidum, или слой Генле), состоящий из одного ряда вытянутых вдоль оси волоса безъядерных клеток неправильной формы; средний слой (stratum epitheliale granuliferum, или слой Гекели), образованный одним-двумя рядами полуороговевших многоугольных клеток; кутикулу внутреннего корневого влагалища, ороговевшие клетки к-рой обращены свободным краем вниз, в глубь фолликула, тесно прилегая к кутикуле В.

Корень В. внизу расширяется, образуя волосяную луковицу (bulbus pili). Рост В. и внутреннего эпителиального влагалища происходит путем размножения эпителиальных клеток луковицы, формирующих волос, т. е. луковица является матрицей В. (matrix pili). Снизу в волосяную луковицу вдается волосяной сосочек (papilla pili) — соединительнотканное образование конусовидной формы, состоящее из коллагеновых и эластических волокон, кровеносных капилляров, нервов и меланоцитов (звездчатые дофа-положительные клетки), к-рые образуют волосяной пигмент. Кровеносные сосуды волосяного сосочка отходят от глубокого артериального сплетения кожи. К каждому сосочку подходит артерия, распадающаяся на капиллярную сеть, затем образуются посткапиллярные венулы, переходящие последовательно в глубокое венозное сплетение кожи. Стенки фолликула снабжаются кровью из сосудов поверхностной сети.

Ткань луковицы представляет собой скопление усиленно размножающихся недифференцированных клеток, по ультраструктуре близких клеткам росткового слоя эпидермиса; по данным электронной микроскопии, в интрацеллюлярных пространствах центральной зоны матрикса обнаруживаются цитоплазматические отростки меланоцитов, содержащие гранулы пигмента.

По мере роста волоса постепенно уменьшается размер волосяного сосочка, снижается его функциональная активность, клетки луковицы утрачивают способность к размножению и подвергаются ороговению. Луковица превращается в так наз. волосяную колбу и погружается в образующееся углубление фолликула — волосяное ложе; жизнь В. на этом прекращается. Колба отделяется от сосочка, вместе с В. постепенно поднимается кверху и выпадает. В дальнейшем фолликул укорачивается, а сосочек В. поднимается, увлекая за собой соединительнотканное влагалище. (Микроскопическое строение волоса — см. цветн. рис. 1—4.)

Регенерация Волос начинается с размножения клеток наружного корневого влагалища, к-рые, покрывая сосочек, образуют новую луковицу (матрицу). По мере роста нового В. сосочек опускается вглубь.

В растущем Волосе все клетки, в т. ч. и клетки внутреннего корневого влагалища, вначале имеют ядра, затем по мере удаления от волосяной луковицы процессы ороговения усиливаются, клетки теряют ядра и превращаются в роговые пластинки. Наиболее интенсивно ороговение происходит в корковом веществе и кутикуле В. В клетках этих слоев образуется твердый кератин, причем процесс его формирования происходит без промежуточных стадий накопления кератогиалина и элеидина. Твердый кератин, являющийся основной субстанцией В., отличается большой плотностью, плохо растворяется в воде, устойчив ко многим хим. веществам, в т. ч. кислотам и щелочам, содержит значительное количество аминокислоты — цистина. В мозговом веществе В., а также во внутреннем корневом влагалище процесс ороговения происходит так же, как в эпидермисе (образуется мягкий кератин).

Кератин Волос — белковое вещество (склеропротеин), богатое серой (ок. 4—5%) и аминокислотами (цистин ок. 14, лейцин — 14, глутаминовая кислота — 12, тирозин — 3%). В. содержат также липиды (4—8%), холестерол (0,1—0,2%), микроэлементы — марганец (44— 74 мг%), свинец (22—42 мг%), титан (6 — 11 мг% ), медь (128—186 мг%), серебро (114 — 158 мг% ), алюминий (2,9—3,5 мг%) и нек-рые ферменты, в частности щелочную фосфатазу, влияющую на рост В.

Химический состав Волос различен в зависимости от возраста и пола человека (напр., в мужских В. содержится серы больше, чем в женских).

Нервный аппарат волос состоит из одного или нескольких мякотных волокон, подходящих к корню В. и проникающих в фолликул ниже места впадения сальной железы. Достигнув стекловидной мембраны и потеряв мякотную оболочку, нервные волокна образуют здесь два вида концевых нервных аппаратов: кольцевидный, охватывающий волосяной фолликул, и частокольный, расположенный в глубине фолликула; оба они представляют собой рецепторные образования.

Рост В. регулируется нервной и эндокринной системами, что подтверждают клинические наблюдения. Стимулируют рост В. адренокортикотропный гормон гипофиза, гормоны коры надпочечников, тиреоидин. На рост В. влияет состав пищи, лекарственные средства (мышьяк, витамин А), а также физ. и хим. факторы (ультрафиолетовые лучи, проникающая радиация); В. растут быстрее в теплое время года.

Патология волос

Патология волос наблюдается как результат аномалий развития В., дистрофических поражений, общих инфекционных заболеваний; усиление или замедление роста В. наблюдается при эндокринных нарушениях (акромегалии, микседеме, кастрации); такая патология В., как нек-рые формы облысения, раннее поседение, обусловлена, как правило, функциональными расстройствами нервной, эндокринной систем и др. (табл. 1). Патология В. наблюдается и при поражении В. паразитическими грибками (табл. 2), а также как один из симптомов нек-рых клинических синдромов (табл. 3). Отдельные болезни волос, их профилактику, лечение и прогноз — см. Алопеция, Микроспория, Монилетрикс, Пиломикоз, Поседение, Псевдопелада, Трихоклазия узловатая, Трихонодоз, Трихоспория, Трихофития, Фавус.

Волосы в судебно-медицинском отношении

Необходимость в суд.-мед. экспертизе возникает в случае, когда в качестве вещественных доказательств обнаруживают волосы.

Суд.-мед. экспертиза может разрешить ряд вопросов.

1. Являются ли доставленные для исследования объекты волосами? Этот вопрос решается макро- и микроскопическим исследованием. В сомнительных случаях исследуют отпечатки кутикулы и поперечные срезы В.

  • 6448
  • 5,0
  • 1
  • 1
Добавить в избранное print

Обзор

Изучение механизмов роста волос — не только интересная биологическая проблема, но и актуальная задача для борьбы с облысением

Автор
Редакторы
  • Биология
  • Биомолекулы
  • Стволовые клетки

Волосяной покров — отличительная черта млекопитающих, однако молекулярный механизм, лежащий в основе роста волос, остаётся мало изученным. Волосяной фолликул формируется эпителиальными стволовыми клетками под действием биохимических «стимулов» со стороны клеток волосяного сосочка (ВС-клеток), «населяющих» волосяную луковицу и управляющих процессами развития волоса. Недавнее исследование показало, что, будучи изъятыми из ткани и помещёнными на питательную среду, ВС-клетки теряют способность индуцировать образование фолликула. Оказалось, эту способность ВС-клеткам придают костные морфогенетические белки (в частности, КМБ-6), управляя экспрессией «профильных» генов в клетках волосяного сосочка.

Клетки волосяного сосочка — пункт управления ростом волос

Практически все клетки в организме человека идентичны с генетической точки зрения, а характерные черты строения и функциональные особенности они приобретают за счет различной активности генов, которая и приводит к специализации клеток — «настройке» их на выполнение конкретной работы в составе определенной ткани и органа. Исключение — конечно, только подтверждающее правило, — составляют высокоспециализированные клетки, которые в процессе развития вообще утрачивают ядро со всем генетическим материалом, а заодно и некоторые другие органеллы. К ним относятся некоторые клетки крови (эритроциты, тромбоциты), а также ороговевшие клетки кожи — корнеоциты.

«Жизненный цикл» клетки, как правило, ограничен строго заданным числом клеточных делений, а способностью к неограниченному делению в здоровой ткани обладают лишь стволовые клетки, являющиеся неспециализированными предшественниками плеяды клеток-«специалистов». (Впрочем, стволовые клетки тоже обладают определенной специализацией — например, из стволовых гемопоэтических клеток могут получаться только различные клетки крови, а «последователи» эндотелиальных полипотентных клеток образуют ткани, выстилающие полости внутренних органов.) Дифференциация стволовых клеток, как и процесс эмбрионального развития, находится под сложнейшим контролем биохимического «фона» тех тканей, в которых эти клетки развиваются. Этот «фон» составляют многочисленные факторы роста и дифференцировки, имеющие, главным образом, белковую природу.

Рост волос, являющихся неотъемлемой частью покровов тела млекопитающих, во многом обязанных своим теплокровием именно строению кожи и ее способностью к оволосению, также является следствием дифференцировки стволовых клеток — полипотентных клеток кожи. Волосяной фолликул — «корень» волоса — образуется из эпителиальных стволовых клеток, дифференцировкой которых «руководят» клетки волосяного сосочка (ВС-клетки, Dermal papilla cells), выделяя в межклеточную среду определенные морфогенетические факторы. Считается, что ВС-клетки управляют стадиями развития фолликула и, следовательно, ростом и обновлением волос. Однако этот механизм весьма запутан, — ведь работа ВС-клеток тоже подчиняется управляющим воздействиям со стороны других клеток! Недавняя работа, выполненная в Лаборатории дифференцировки клеток млекопитающих Медицинского института имени Ховарда Хьюза в США, проливает немного света на этот сложный процесс [1].

Выделенные из ткани, клетки волосяного сосочка теряют уникальные качества

Клетки волосяного сосочка — это воистину сигнальный центр, координирующий работу эпителиальных и мезенхимальных клеток различных типов. Уникальные свойства ВС-клеток определяются активностью генов и биохимическими факторами, которые ВС-клетки выделяют в среду, «командуя парадом» роста волос и дифференцировки клеток кожи. В 2005 году та же группа ученых определила «профиль активности» генов в ВС-клетках и их биохимический «портрет», ориентируясь, главным образом, на синтезируемые ими факторы роста [2]. (Аналогичные «профили» были получены и для ряда других клеток волосяного фолликула.) Для такой высокоиндивидуальной характеристики исследователи использовали оригинальную методику, основанную на проточной цитометрии, позволяющую разделять различные типы клеток, «протекающие» в потоке жидкости через оптический детектор. Ведь быть уверенным, что тот или иной фактор роста выделяется определенным типом клеток, можно только в случае работы с однородным образцом!

Выяснилось, что среди 184 генов, составляющих «генетический профиль» ВС-клеток, восемь являются рецепторами и восемь — факторами роста, специфичными только для этого типа клеток, и еще примерно столько же оказались общими для ВС-клеток и некоторых других клеток волосяного фолликула. Однако если выделенные клетки волосяного сосочка перенести на питательную среду, чтобы они образовали культуру (рис. 1), через какое-то время они теряют свои уникальные качества: из среды исчезают выделяемые ими факторы роста и, будучи «пересаженными» обратно в кожу, эти клетки уже не могут запустить образование волосяного фолликула. Это означает, что активность «профильных» генов регулируется какими-то веществами, выделяемыми другими клетками, образующими волосяную луковицу.

Костный морфогенетический белок определяет «портрет» ВС-клеток

Клетки волосяного сосочка теряют уникальные свойства

Рисунок 1. Клетки волосяного сосочка теряют уникальные свойства при переносе из своей «среды обитания» в культуру клеток. ВС-клетки выделяли из ткани с помощью методики, основанной на проточной цитометрии, и помещали на питательную среду, где они формировали культуру. Поочередно обрабатывая культуру факторами роста, характерными для тканевой «ниши» ВС-клеток, ученые выявили способность семейства костных морфогенетических белков (КМБ) поддерживать способность клеток волосяного сосочка индуцировать рост волос.
Источником ВС-клеток были волосяные луковицы трансгенной линии лабораторных мышей K14-H2B-GFP/Lef1-RFP, экспрессирующих зеленый и красный флуоресцентные белки (для определения активности клеток волосяного сосочка при индукции образования волосяного фолликула регистрировали флуоресценцию этих белков).
Обозначения: ДФ — дермальные фибробласты; Мц — меланоциты; ПМ — дифференцирующиеся клетки-предшественники тканевого матрикса; ВЭС — клетки внешнего эпителиального слоя волосяной луковицы; ВС — клетки волосяного сосочка.

Белком, во многом определяющим биохимический «портрет» клеток волосяного сосочка, оказался один из членов семейства костных морфогенетических белков (КМБ или BMP, “Bone morphogenic protein”) — цитокинов, главной функцией которых является регулировка развития костной и хрящевой ткани. Как выяснилось, кроме участия в формировании опорно-двигательной системы, эти белки играют роль в управлении дифференцировкой и пролиферацией эпителиальных стволовых клеток — как во взрослом организме, так и в эмбриогенезе.

Роль костного морфогенетического белка 6 (КМБ-6) была установлена в результате экспериментального сканирования активности 23 соединений, в норме присутствующих в тканевой «нише» волосяного фолликула (рис. 1). В качестве отличительной черты биохимического «портрета» ВС-клеток выбрали активность щелочной фосфатазы, которая сохранялась длительное время только под действием костных морфогенетических белков, но не любого другого из 23 протестированных. Аналогично КМБ-6 восстанавливает активность ряда других генов, также специфичных для ВС-клеток и прекращающих работать при переносе в культуру, в которой отсутствует направляющее воздействие, имеющееся в ткани.

Тонкость регуляции активности генов заставляет удивляться: при обработке костным морфогенетическим белком других клеток (например, дермальных фибробластов или остеобластов), также содержащих активную щелочную фосфатазу и другие «характерные» для ВС-клеток белки, активность этих генов практически не изменяется! Зато КМБ-6 в этих клетках «чувствуют» другие гены, не меняющие активности в ВС-клетках под действием этого фактора роста.

КМБ возвращает ВС-клеткам способность управлять ростом волос

Поддержание активности «профильных» генов в культуре — это, конечно, очень интересный результат. Однако насколько интереснее было бы проверить, действительно ли ВС-клетки, обработанные фактором дифференцировки КМБ-6, могут индуцировать образование волосяного фолликула — и, в конечном счете, запустить рост волос!

Проверку этого предположения проводили способом, от которого у защитников прав животных, наверное, зашевелились бы волосы. Суспензию, приготовленную из фрагмента кожи трансгенной мыши, кератиноциты которой производили зеленый флуоресцентный белок, «сдобренный» ВС-клетками другой мыши, переносили в вырезанные углубления на спине третьей мыши — абсолютно «голой» (безволосой) по причине генетической мутации. «Голая» мышь была выбрана по нескольким причинам. Во-первых, у нее нет волосяного покрова. А во-вторых, её отличает слабый иммунитет, из-за чего она практически не отторгает пересаженные ей органы и ткани. («Голая» мышь — распространенная лабораторная линия (nude), на которой исследуют рак, заболевания иммунитета и др.) Флуоресцентный белок в кератиноцитах, окрашивающий их изумрудным цветом под объективом флуоресцентного микроскопа, понадобился в данном случае, чтобы наблюдать за эффективностью «трансплантации» и за процессами, связанными с образованием волосяных фолликулов.

В случае если рану на спине «голой» мыши заполняли одними только кератиноцитами, она затягивалась, но роста волос не наблюдалось. Если к кератиноцитам добавляли клетки волосяного сосочка из культуры, на заросшей ранке начинали расти редкие волосы. Наконец, максимальный эффект с ростом густых волос достигался, если культуру ВС-клеток обрабатывали фактором роста КМБ-6, в полной мере сохранявшим способность клеток к индукции образования волосяного фолликула (рис. 2).

Обработка культуры клеток волосяного сосочка

Рисунок 2. Обработка культуры клеток волосяного сосочка костным морфогенетическим белком усиливает их способность индуцировать рост волос. Кератиноциты (Кц), полученные из кожи трансгенных мышей и синтезирующие зеленый флуоресцентный белок (GFP), «пересаживали» на спину «голым» мышам. Кератиноциты сами по себе приводили только к заживлению ранки (слева), а при добавлении к ним клеток волосяного сосочка наблюдался рост волос. ВС-клетки, взятые из культуры, постепенно теряют способность индуцировать образование волосяных фолликулов (в центре), однако при обработке культуры морфогеном КМБ-6 это свойство не только сохраняется, но и заметно усиливается (справа).
Две верхние строчки — обычная фотография; 3 строка — фото флуоресцентного свечения, вызванного белком GFP, содержащемся в пересаженных кератиноцитах.

Но и на этом фантазия ученых не исчерпалась. Чтобы установить роль костного морфогенетического белка в росте волос еще более надежно, они получили мутантную линию мышей, в которых был удален ген рецептора Bmpr1, отвечающего за способность реагировать на КМБ-6. Вследствие потери рецептора ВС-клетки переставали «чувствовать» КМБ-6 и теряли способность индуцировать рост волос — что также было подтверждено в хитроумном трансплантационном эксперименте (рис. 3). Утрата рецептора, конечно, изменяла биохимический «портрет» клеток — синтез практически всех характерных белков останавливался — за исключением. самого КМБ-6, ген которого начинал экспрессироваться намного сильнее. Этот факт, скорее всего, свидетельствует о наличии отрицательной обратной связи в биохимии этого цитокина. А кроме того, это подтверждает, что роль КМБ-6 заключается не в прямой инициации роста волос, а в том, чтобы «подтолкнуть» ВС-клетки к запуску «строительства» — дифференцировке эпителиальных стволовых клеток с целью образования нового волосяного фолликула.

Направленная дезактивация рецепторов костного морфогенетического белка

Рисунок 3. Направленная дезактивация рецепторов костного морфогенетического белка в клетках волосяного сосочка нарушает их способность индуцировать рост волос. Тонкие поперечные срезы кожи мышей в области, где была произведена «пересадка» кератиноцитов с ВС-клетками, иллюстрируют гистологические подробности роста волос. На «контрольных» срезах (слева) отчетливо видны волосяные фолликулы, характерные для кожи с нормальным оволосением. Для случая с «выключенными» рецепторами Bmpr1 в ВС-клетках (справа) видно, что образования фолликулов либо вообще не происходит, либо они развиваются очень слабо (отмечено стрелками).
«Нокаутные» ВС-клетки получали из специальной трансгенной линии мышей, ген Bmpr1 в которых «выключался» под действием гидрокситамоксифена, и уже через несколько дней после обработки культуры этим веществом рецептор полностью исчезал из ВС-клеток (а, следовательно, пропадала и чувствительность к КМБ-6). А — окраска гематоксилином/эозином. Б — фотографии под флуоресцентным микроскопом.

Объединив выводы, полученные в различных экспериментах, ученые смогли точно установить, что «чувствительность» ВС-клеток к морфогену КМБ-6 является необходимой для способности «дирижировать» процессом формирования волосяного фолликула и, значит, определять рост волос.

«То, что мы открыли, по-настоящему интересно, — говорит Майкл Рендл (Michael Rendl), первый автор публикации в Genes & Development [1], ученый из лаборатории Элейн Фукс (Elaine Fuchs), где проводилась работа. — Такое ощущение, что разные метаболические пути, комбинируясь между собой, регулируют работу разных наборов генов, придавая каждой клетке в составе волосяного фолликула неповторимые, свойственные только ей качества!»

Фукс добавляет к словам своего сотрудника: «Сложная схема с использованием КМБ-6, используемая клетками для обмена информацией и командами друг с другом, может оказаться частью молекулярного механизма, управляющего циклом развития волосяного фолликула. Если это и правда так, то мы оказались на один шаг ближе к пониманию секрета роста волос» [3].

Радикальный лосьон для роста волос?

Конечно, сейчас еще очень рано говорить о новом средстве против облысения — ведь пока результаты, полученные в исследовательских лабораториях, дойдут до стадии воплощения в медицинских препаратах, и пока эти препараты доберутся до рынка, пройдет не один год. Однако, скорее всего, настанет такой момент, когда с облысением будут бороться не с помощью пересадки собственных волосяных фолликулов с мест, где они содержатся в избытке, на облысевший участок головы, а с помощью какого-нибудь искусственно созданного фактора роста. Главное, чтобы после этого вместе с волосами не выросли и роговые пластины — так что лучше пока не торопиться!

Первоначально статья опубликована в журнале «Косметика и медицина» № 2 за 2008 г. [4].

Читайте также: