Учебники ошибались: волосы растут не потому, что клетки их «выталкивают»

Новое исследование показывает, что человеческий волос, вероятно, растет благодаря механизму «тяги», а не только за счет деления клеток

Когда исследователи искусственно остановили деление клеток, волосы продолжали расти. А вот вмешательство в работу клеточного цитоскелета почти полностью останавливало рост. Именно эта неожиданная находка заставляет по-новому взглянуть на один из самых изученных органов человеческого организма.

Что именно изучали ученые

Работу выполнили специалисты L’Oréal Research & Innovation совместно с исследователями Университета королевы Марии в Лондоне. Вместо животных моделей они использовали живые человеческие волосяные фолликулы, полученные после косметических операций с согласия доноров.

Фолликулы сохраняли в культуре тканей и наблюдали за ними с помощью многократной трехмерной микроскопии. Каждые 30 минут ученые получали новые изображения, отслеживая движение отдельных клеток практически в режиме реального времени. Такой подход позволил впервые построить подробную карту клеточных потоков внутри человеческого волосяного фолликула.

Почему прежняя теория оказалась неполной

Классическая модель выглядела логично.

Клетки матрикса у основания волоса активно делятся. Каждая новая клетка занимает место предыдущей, постепенно выталкивая все вышележащие структуры вверх. Именно поэтому считалось, что главным двигателем роста является митоз — процесс клеточного деления.

Но эта теория плохо объясняла некоторые наблюдения. Например, почему разные слои фолликула движутся с различной скоростью и каким образом их движение остается настолько согласованным.

Новое исследование предлагает более сложную картину.

Вот как это работает на самом деле

Если упростить, внутри волосяного фолликула существует своеобразная транспортная система.

Внутренние клетки действительно движутся вверх, формируя будущий волос. Но одновременно клетки наружной оболочки фолликула — так называемой наружной корневой оболочки (Outer Root Sheath, ORS) — мигрируют вниз по спирали, постепенно приближаясь к основанию фолликула.

Именно здесь происходит ключевой момент.

Проще говоря, волос не только выталкивается снизу. Его одновременно словно подтягивают изнутри.

Самый неожиданный эксперимент

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи провели серию экспериментов.

Сначала они хирургически удалили нижнюю часть фолликула, где происходит основное деление клеток.

Казалось бы, рост должен был полностью остановиться.

Однако внутренние структуры продолжили двигаться вверх еще примерно сутки. Это означало, что одного прекращения митоза оказалось недостаточно для остановки роста волоса.

Затем ученые заблокировали деление клеток другим способом — препаратом демеколцином (colcemid), который препятствует митозу.

Рост действительно замедлился, но лишь примерно на четверть. Волос продолжал удлиняться.

Момент, который меняет понимание роста волос

Настоящий перелом произошел после воздействия латрункулином B — вещества, нарушающего работу актина.

Актин представляет собой один из главных белков клеточного цитоскелета. Именно он помогает клеткам менять форму, сокращаться и перемещаться.

После нарушения работы актина скорость роста волос снизилась примерно на 80%. Такой эффект оказался значительно сильнее, чем после полной остановки клеточного деления.

Именно это наблюдение стало главным аргументом в пользу новой модели.

Авторы делают осторожный вывод: основную механическую силу роста волос, вероятно, обеспечивает не столько давление новых клеток снизу, сколько активное актин-зависимое натяжение, возникающее в наружной корневой оболочке.

Почему это открытие может оказаться важным

На первый взгляд может показаться, что речь идет лишь о фундаментальной биологии.

На самом деле понимание механизма роста определяет направление разработки будущих лекарств.

Если главным фактором является не только деление клеток, но и их коллективное движение, значит потенциальными мишенями терапии могут стать белки цитоскелета, механические сигнальные пути и взаимодействие между различными слоями фолликула.

Это особенно важно для исследований андрогенетической алопеции и других форм выпадения волос, где многие существующие препараты в основном воздействуют на клеточную пролиферацию или гормональные механизмы.

Это не означает, что скоро появится новое средство от облысения

Несмотря на яркие результаты, авторы сами подчеркивают ограничения работы.

Исследование проводилось на человеческих волосяных фолликулах вне организма. Такая модель очень ценна, поскольку позволяет наблюдать живые клетки человека, однако она воспроизводит лишь часть естественных процессов.

Кроме того, латрункулин B воздействовал сразу на разные клетки фолликула, а не исключительно на наружную оболочку. Поэтому механизм требует дальнейшего подтверждения более точными экспериментами. Авторы также отмечают, что необходимы более длительные наблюдения и новые методы трехмерной визуализации.

Что это меняет в понимании биологии волос

Самый важный вывод исследования заключается не в том, что прежние знания оказались неверными.

Скорее, они были неполными.

Деление клеток остается необходимой частью роста волос. Но теперь появляется убедительное объяснение тому, как движение миллионов клеток превращается в непрерывное удлинение волоса: клетки не просто размножаются, а работают как согласованная механическая система, где сила возникает благодаря коллективному движению тканей.

Именно такое сочетание клеточной биологии, механики и математического моделирования позволяет увидеть процессы, которые десятилетиями оставались скрытыми.