22 сентября 2019, воскресенье, 06:52
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Как вырастить волосы

 
Интеллектуальный партнер проекта

Наконец-то в борьбе с облысением появились шансы на победу. Группе американских ученых удалось вырастить в пробирке структуру, после пересадки которой в кожу образовался волосяной фолликул. Самое удивительное в этом то, что для мышей то же самое удалось проделать уже больше сорока лет назад.

Рост и жизнедеятельность волосяных фолликулов управляется структурами, которые называются сосочками дермы. На определенной стадии эмбрионального развития в дерме из клеток мезенхимы образуются трехмерные структуры. Если такую структуру разрушить, образование волосяного фолликула не произойдет. Предполагается, что ее взаимодействие с эпидермальным слоем и приводит к образованию волосяных фолликулов из клеток обоих слоев. Все эти процессы происходят во время эмбрионального развития, у взрослых людей новые волосяные фолликулы образуются только в особенных случаях вроде заметных повреждений всей кожи и последующей регенерации.

Сорок лет назад в экспериментах с грызунами было показано, что, если у взрослого животного пересадить дермальный сосочек в такое место, где волоса раньше не было, то через некоторое время эпидермальный слой в этом месте изменит свое поведение, и начнется образование фолликула. Более того, если дермальный сосочек никуда не пересаживать, а диссоциировать на отдельные клетки, а эти клетки размножить в культуре, то после трансплантации клетки смогут снова образовать уже несколько новых трехмерных структур. Эти структуры очень похожи на те, которые образуются в ходе эмбрионального развития, и им удавалось запускать образование фолликула. С человеческими волосами все оказалось гораздо сложнее. Пересаженный с одного места на другое дермальный сосочек по-прежнему индуцировал рост волоса, но размножить его в клеточной культуре не удавалось. Трехмерной структуры после пересадки не образовывалось.

В обсуждаемой статье ученым удалось убедить культивируемые клетки сформировать такие структуры. Дело в том, что обычно клетки мезенхимальной природы культивируются в двумерном слое (2D-культивирование). Их выращивают в специальной адгезивной пластиковой посуде. Клетки прикрепляются ко дну и распластываются, сверху на них наливается жидкая питательная среда. Такое двумерное состояние неестественно для клеток. Показано, что при этом меняется уровень активности многих генов. Однако есть другой давно известный способ культивирования – метод висячей капли (3D-культивирование). Капля среды для культивирования с определенным количеством диссоцированных клеток в ней наносится на пластиковую крышку, например, чашки Петри. Чтобы поддерживалась влажность, и среда не испарялась, на дно наливается вода. Если размер капли подобран правильно, то она будет довольно долго висеть и не падать. А клетки в ней под действием силы тяжести и, не имея адгезивной поверхности, чтобы к ней прикрепиться, будут формировать трехмерные структуры – сфероиды. Эти структуры сами по себе довольно похожи на те, которые образовывались в дерме в экспериментах с мышами и крысами. А профиль активности генов у таких клеток оказался изменен заметно меньше.

Для проверки эффективности трансплантации сфероидов использовались довольно сложная система. Кусочки человеческой кожи (примерно половина квадратного сантиметра), полученные в госпитале в ходе операции обрезания, обрабатывались специальным образом и трансплантировались иммунодефицитным (чтобы не происходило отторжения) мышам. В это место инъецировались сфероиды. Оказалось, что они в определенной мере способны вызывать формирование волосяного фолликула.

Далее исследователи попытались установить, различие в активности каких именно генов приводит к такой разнице между 2D- и 3D-культивирумыми клетками. 2D-культивирование повлияло на активность 4000 тысяч генов, если сравнивать с клетками, живущими непосредственно в организме человека. Из этих 4000 активность чуть больше 1000 генов восстанавливалась при 3D-культивировании. Среди этой тысячи – гены, про которые и раньше было известно, что они связаны с ростом волос. Например, ген Wnt. Этот ген кодирует белок, задействованный в важнейшем сигнальном пути. По Wnt-пути внутрь клетки проходят внеклеточные сигналы, и формируется ответ клетки на них. Он играет одну из наиболее ключевых ролей в эмбриональном развитии и формировании органов и других структур в организме.

Авторы работы сами удивлены, насколько простым оказалось решение проблемы, которую безуспешно решали 40 лет.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.