Ученые нашли настоящую причину появления мурашек на коже
Американские ученые выяснили, что те же типы клеток, которые вызывают мурашки, ответственны за контроль роста волос. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
Традиционно считается, что появление мурашек на коже помогает животным защититься от холода. Тем не менее, этот рефлекс присущ всем млекопитающим, даже тем, у которых нет густой шерстью, включая человека.
Биологи из Гарвардского университета в США совместно с их тайваньскими коллегами обнаружили, что мышцы, которые сокращаясь инициируют образование мурашек, соединяют симпатический нерв со стволовыми клетками волосяного фолликула. То есть, каждый раз возникновение "гусиной кожи" стимулирует рост новых волос.
Авторы изучили на мышах, как происходит взаимодействие различных клеток при реакции на изменения внешней среды.
"Мы были заинтересованы в понимании того, как поведение стволовых клеток регулируется внешними стимулами. Кожа находится на границе между нашим телом и внешним миром и имеет множество стволовых клеток, окруженных различными типами других клеток, — приводятся в пресс-релизе Гарвардского университета слова руководителя исследования Я-Чие Хсу (Ya-Chieh Hsu), доцента кафедры стволовых клеток и регенеративной биологии. — В этом исследовании мы выявили интересную двухкомпонентную систему, которая модулирует поведение стволовых клеток в соответствии с изменениями температуры внешней среды".
Связь между симпатическим нервом и крошечной гладкой мышцей в кожной ткани хорошо известна. Когда организм чувствует холод, симпатические нейроны посылают нервный сигнал, и мышца реагирует, сжимаясь и заставляя волосы встать дыбом.
Однако при исследовании кожи с помощью электронной микроскопии исследователи обнаружили, что симпатический нерв не только связан с мышцей, но и образует прямую связь со стволовыми клетками волосяного фолликула. Фактически, нервные волокна обертываются вокруг стволовых клеток волосяного фолликула как лента.
"На ультраструктурном уровне мы увидели, как взаимодействуют нерв и стволовая клетка. Мы были удивлены, обнаружив, что нервные клетки образуют синапсоподобные структуры с эпителиальными стволовыми клетками, которые обычно не являются мишенью для нейронов", — говорит Хсу.
Детальное изучение подтвердило, что нервная активность постоянно поддерживает стволовые клетки в состоянии, готовом к регенерации. В случае сильного охлаждения нерв активируется на более высоком уровне, и высвобождается больше нейротрансмиттеров, что приводит к быстрой активации стволовых клеток, регенерации волосяного фолликула и росту новых волос.
Когда ученые удалили мышцу, соединенную с волосяным фолликулом, симпатический нерв втянулся, и нервная связь со стволовыми клетками волосяного фолликула была потеряна.
С помощью этих экспериментов исследователи определили двухкомпонентную систему, которая регулирует стволовые клетки волосяного фолликула. Нерв является сигнальным компонентом, который активирует стволовые клетки через нейротрансмиттеры, в то время как мышца — это структурный компонент, напрямую соединяющий нервные волокна со стволовыми клетками волосяного фолликула.
Более того, авторы обнаружили, что сигнал исходит от самого волосяного фолликула. Он секретирует белок, который активирует гладкую мышцу, связанную с симпатическим нервом. После этого происходит обратное взаимодействие — нерв через мышцу управляет стволовыми клетками волосяного фолликула, запуская рост новых волос.
В будущем исследователи планируют продолжить изучение влияния внешней среды на стволовые клетки кожи, например, при восстановлении и заживлении ран.
