Новое исследование кардинально меняет представление о том, как растут человеческие волосы. Учёные выяснили, что волос не выталкивается вверх делящимися клетками у корня, как десятилетиями утверждалось в учебниках биологии. Вместо этого он активно вытягивается силами, создаваемыми скрытой сетью движущихся клеток внутри фолликула. Это открытие может перевернуть подходы к изучению выпадения волос и регенеративной медицине.
Открытие стало возможным благодаря передовой технологии 3D-микроскопии в реальном времени, которую применили исследователи из L'Oréal и Лондонского университета королевы Марии. Эта технология использует флуоресцентные метки для маркировки клеток, лазерное сканирование для получения серийных срезов и компьютерную реконструкцию, создавая трёхмерные "видео" движения клеток в живых тканях без их повреждения. Она уже нашла применение в онкологии для изучения метастазирования опухолей, в нейробиологии для отслеживания роста нейронов, а также в регенеративной медицине для мониторинга трансплантации стволовых клеток. В данном случае учёные наблюдали за отдельными клетками в живых человеческих волосяных фолликулах, выращенных в лаборатории. Эксперименты показали, что блокировка деления клеток не останавливает рост, а вмешательство в работу белка актина, отвечающего за движение клеток, замедляет его более чем на 80%.
Ключевую роль играют клетки так называемого внешнего корневого влагалища — слоя, окружающего стержень волоса. Учёные обнаружили, что эти клетки движутся по спирали вниз, и именно это скоординированное движение создаёт силу, которая тянет формирующийся волос вверх. Компьютерное моделирование подтвердило, что для объяснения наблюдаемой скорости роста необходим именно этот механизм «вытягивания». Подобные процессы скоординированного движения клеток, создающие механические силы, лежат в основе формирования многих структур организма. Во время эмбрионального развития так формируются нейральная трубка, зачаток нервной системы, и сердце. Во взрослом организме аналогичные механизмы работают при заживлении ран, когда фибробласты и кератиноциты стягивают её края, а также в иммунной системе, где лейкоциты мигрируют к очагам инфекции.
Это новое понимание механики работы фолликула открывает возможности для фундаментально иного подхода к лечению заболеваний волос и кожи. Исследователи полагают, что будущие методы лечения должны будут воздействовать не только на биохимическую среду, но и на физические силы внутри фолликула. Кроме того, разработанный метод визуализации позволит тестировать потенциальные лекарства непосредственно на живых фолликулах.
Исследование также подчёркивает растущую роль биомеханики — науки о физических силах в живых системах. Оно наглядно показывает, как микроскопические механические силы на клеточном уровне определяют рост и форму структур человеческого тела, открывая новые горизонты в биологии и медицине.
Источник: Textbooks were wrong: Scientists reveal the surprising way human hair really grows