Nová štúdia: Ako súvisia zimomriavky s rastom vlasov?

09. aug. 2020 • Biologické vedy

Nová štúdia: Ako súvisia zimomriavky s rastom vlasov?

Chlad, strach, hrôza, citové vzrušenie – všetky tieto, ale i mnohé ďalšie podnety môžu spôsobiť, že sa nám na tele vytvoria zimomriavky. Nad tým, prečo sa nám objaví na tele husia koža, sa zamýšľal už Charles Darwin vo svojich spisoch o evolúcii. Vedecky podloženú odpoveď však priniesli až v júlovom vydaní časopisu Cell  vedci z Harvardskej univerzity.

Podľa nich tie isté bunky, ktoré zodpovedajú za tvorbu zimomriavok, zároveň aktivujú kmeňové bunky vlasových folikulov, čo má za následok rast vlasov. Ide o dôležitý objav, pretože vedcom môže pomôcť pochopiť, ako rozličné bunkové typy v ľudskom tele komunikujú s vonkajším prostredím.

 „Vždy sme sa zaujímali o to, ako môžu vonkajšie podnety ovplyvňovať správanie kmeňových buniek. Koža je fascinujúci systém, obsahuje totiž multipotentné kmeňové bunky, ktoré sú obklopené ďalšími bunkovými typmi. Kmeňové bunky sa nachádzajú na rozhraní medzi naším telom a vonkajším svetom, preto môžu reagovať na rozmanité podnety,“ vysvetlil v tlačovej správe Ya-Chieh Hsu, profesor regeneratívnej medicíny z Národnej taiwanskej univerzity, ktorá spolupracovala na výskume s Harvardskou univerzitou.

Systém, ktorý reguluje rast vlasov

Väčšina orgánov sa skladá z troch častí: epitelu, mezenchýmu a nervov. V koži sú tieto tri typy tkanív špeciálne usporiadané.

Dôležitou časťou je sympatický nervový systém, ktorý v tele pomáha udržovať homeostázu a riadi reakcie na vonkajšie podnety. Jeho hlavnou úlohou je zvýšiť výkon organizmu, dokáže telo uviesť do pohotovosti, pripraviť ho na útok alebo výnimočnú námahu. Aby dokázal rýchlo reagovať na stimuly z vonkajšieho prostredia, spája sa s hladkým svalstvom mezenchýmu. Hladký sval sa následne pripája na epiteliálne kmeňové bunky, ktoré sú dôležité pre regeneráciu napríklad pri raste vlasov alebo vtedy, ak nastane poranenie kože.

Prepojenie sympatického nervu so svalom je veľmi dobre známe, odkedy vedci opísali bunky, ktoré vytvárajú zimomriavky. Keď sa ocitneme v chladnom prostredí, sympatické neuróny začnú vysielať signál, na ktorý reaguje sval, a to tak, že sa stiahne, čím spôsobí zježenie vlasov alebo chĺpkov. Práve pri skúmaní sympatického nervu pomocou elektrónového mikroskopu so špeciálnym rozlíšením vedci zistili, že nerv sa nespája iba so svalom, ale vytvára tiež priame spojenie s kmeňovými bunkami vlasových folikulov.

„Na ultraštrukturálnej úrovni sme skutočne videli, ako navzájom komunikujú nervy a kmeňové bunky. Neuróny často pomocou synapsií regulujú excitabilné bunky, napríklad ďalšie neuróny alebo svalové bunky. Boli sme však prekvapení, že môžu vytvárať štruktúry podobné synapsiám s epitelovými kmeňovými bunkami,“ konštatoval Hsu.

Čím nižšia teplota, tým rýchlejšia aktivácia kmeňových buniek

Okrem toho vedci tiež potvrdili, že sympatický nerv sa naozaj zameriava na kmeňové bunky. Za normálnych okolností sa nervový systém aktivuje na konštantnej nízkej úrovni, vďaka čomu je schopný udržiavať v ľudskom tele homeostázu. Podľa odborníkov nízka aktivačná úroveň tiež pomáha udržať kmeňové bunky v pripravenom stave, aby v prípade potreby mohli zahájiť regeneráciu. Čím bolo prostredie chladnejšie, tým sa na nervovom zakončení uvoľňovalo väčšie množstvo neuroprenášačov, čo spôsobovalo rýchlejšiu aktiváciu kmeňových buniek a následne aj rýchlejší rast vlasov.  

Vedci sa tiež rozhodli zistiť, čo udržuje spojenie medzi nervovými a kmeňovými bunkami, a to tak, že odstránili sval spojený s vlasovým folikulom. Po tomto kroku sa sympatický nerv stiahol a nervové spojenie s kmeňovými bunkami sa stratilo. Sval je teda nevyhnutná štrukturálna opora a premostenie signálu medzi nervom a kmeňovými bunkami.

Štúdia teda jasne ukazuje, že systém funguje dvojzložkovo. Prvou signalizačnou zložkou je nerv, ktorý vďaka neurotransmitérom aktivuje kmeňové bunky. Druhou štruktúrnou zložkou je sval, ktorý umožňuje nervovým bunkám priamo sa spojiť s kmeňovými bunkami.

V budúcnosti chcú vedci ďalej skúmať, ako môže vonkajšie prostredie ovplyvniť kmeňové bunky v koži, a to pri homeostáze, ako aj pri opravných procesoch – hojení.

Denisa Koleničová

Doi: 10.1016/j.cell.2020.06.031

Foto: istockphoto.com 

Súvisiace:

Hore
Veda v CENTRE / Vedecká kaviareň 9/2020
sutaz FB TVT 2020
Agrofilm
TVT2020 prihlasovanie
Quark_9/2020
TVT2020 súťaže
Veda v CENTRE máj
Vedecká cukráreň 5/2020
Aurelium - centrum vedy
Vírusy, vakcíny, imunita
Quark 25 rokov
kúpa časopisov jún 2016
TAG Slovenská veda
banner záhrady
Publikácie Veda v CENTRE
Zaujímavosti vo vede
Sepsa, alebo ľudovo povedané „otrava krvi“ je závažný a život ohrozujúci stav.
Zistite viac