Корреляция между размером дермального сосочка (dermal papilla – DP) и размером волосяного стержня была отмечена в здоровых человеческих волосяных фолликулах ещё в 1958 г.
Эта тенденция сохраняется в контексте прогрессирующего выпадения волос, при котором размер фолликула и волоса, который он производит, уменьшается в последовательных циклах до тех пор, пока не образуется миниатюрный пушковый фолликул.
Такое чёткое соответствие между размером дермального сосочка и размером и типом волос, производимых в последовательных циклах одним и тем же фолликулом, ставит вопрос о том, оказывает ли количество клеток DP прямое влияние на морфогенетическую программу.
Роль дермального сосочка для восстановления волос
В 2009 экспериментально было доказано, что дермальный сосочек посылает сигналы стволовым клеткам фолликулярной выпуклости, чтобы инициировать новую фазу анагена.
При уменьшении клеток DP инициация анагена задерживается, а при их удалении из фолликула во время первой фазы телогена он и вовсе не вступает в анаген и остаётся в телогене.
Фолликулы, чей состав DP-клеток падает ниже критического порогового значения, не могут повторно войти в анаген и остаются в фазе телогена, в то время как их соседи с достаточным уровнем вступают в новый цикл роста.
Таким образом критический уровень передачи сигналов необходим для инициации фазы анагена: в экспериментах по истощению DP уменьшенное количество клеток DP уменьшает совокупную передачу сигналов, доступную для инициации анагена.
Дермальный сосочек также способствует регуляции пигментации волоса: он участвует в рекрутировании, дифференцировке и поддержании меланоцитов, которые заселяют волосяные луковицы по мере их формирования.
В дополнение к набору и поддержанию популяции меланоцитов, DP также производит сигналы, которые модулируют продукцию пигмента.
Например, в ответ на получение из дермального сосочка сигнального белка Agouti (Asip) меланоциты переключаются с производства темно-черного эумеланина на желтый феомеланин, а его же экспрессия в начале цикла роста волос приводит к образованию желтой полосы на кончиках, которая придаёт мышам пятнисто-коричневый окрас.
Как регулируется размер дермального сосочка
Тот факт, что популяция DP в фолликуле не является фиксированной, но изменяется предсказуемым образом, предполагает, что количество клеток DP активно регулируется.
Этот факт был подтвержден экспериментами по абляции клеток дермального сосочка: когда количество клеток DP уменьшалось во время фазы телогена, оно оставалось уменьшенным до конца этой фазы, однако в фолликулах, повторно вступивших в анаген, количество клеток DP восстанавливалось.
Это предполагает, что здоровый эпителиальный компартмент нормального размера может либо рекрутировать новые клетки, либо поддерживать пролиферацию существующих клеток DP для регенерации своей ниши.
Но если эпидермис рекрутирует DP, существует ли в дерме отдельная субпопуляция, которая предопределена или специально способна стать клетками дермального сосочка?
Как и следовало ожидать, исследования подтверждают, что поверхностная или «папиллярная» дерма образует DP. Однако это не просто отражение возможности, связанной с их положением рядом с зарождающейся плакодой волос: эти клетки демонстрируют предпочтительную способность образовывать DP по сравнению с клетками, происходящими из более глубоких слоев дермы или гиподермы, что было выяснено экспериментально.
Наблюдения, проведенные с 2004 по 2014 гг., показывают, что не существует предопределенной клеточной линии DP, и при соответствующих условиях поверхностные дермальные клетки могут быть рекрутированы, чтобы принять эту судьбу с помощью сигналов, полученных от кератиноцитов.
Можно ли остановить выпадение волос с помощью DP
Уменьшение размера волосяного фолликула, связанное с прогрессирующим истончением и выпадением волос, включает неспособность поддерживать количество клеток DP.
Некоторые наблюдения предполагают, что андрогенетическая алопеция (облысение по мужскому типу) возникает из-за первичного дефекта DP.
В настоящее время выпадение волос часто устраняют путем пересадки волосяных фолликулов из непораженных участков кожи головы. Успех этой техники может зависеть от различного происхождения мезенхимы, из которой происходит DP в разных областях кожи головы.
Как стоимость, так и труд, связанные с подготовкой и имплантацией фолликулярных единиц, а также ограничения количества фолликулов, доступных для трансплантации, побуждают учёных к поиску альтернативных подходов.
Одно из направлений усилий учёных сосредоточено на замене поврежденных волосяных фолликулов с нуля, по сути повторяя процесс развития in vivo или in vitro, что обещает новые подходы к борьбе с выпадением волос.
