Ein Forschungsteam unter der Leitung der University of California, Irvine, hat den Prozess identifiziert, durch den gealterte (alternde) pigmentbildende Zellen in der Haut ein erhebliches Haarwachstum in Hautmalen, sogenannten Nävi, verursachen. Die Entdeckung könnte einen Wegweiser für eine völlig neue Generation molekularer Therapien gegen androgenetische Alopezie bieten, eine häufige Form des Haarausfalls bei Frauen und Männern.
Die Studie wurde heute in der Zeitschrift veröffentlicht Naturbeschreibt die wesentliche Rolle, die die Osteopontin- und CD44-Moleküle bei der Aktivierung des Haarwachstums in behaarten Hautnävi spielen. Diese Hautnävi reichern besonders viele alternde Pigmentzellen an und weisen dennoch einen sehr kräftigen Haarwuchs auf.
„Wir haben herausgefunden, dass alternde Pigmentzellen große Mengen eines spezifischen Signalmoleküls namens Osteopontin produzieren, das normalerweise ruhende und kleine Haarfollikel dazu bringt, ihre Stammzellen für ein robustes Wachstum langer und dicker Haare zu aktivieren“, sagte Hauptautor Maksim Plikus, UCI-Professor der Entwicklungs- und Zellbiologie. „Seneszierende Zellen gelten typischerweise als schädlich für die Regeneration und man geht davon aus, dass sie den Alterungsprozess vorantreiben, da sie sich im Gewebe im ganzen Körper ansammeln. Unsere Forschung zeigt jedoch deutlich, dass zelluläre Seneszenz eine positive Seite hat.“
Das Wachstum der Haarfollikel wird durch die Aktivierung von Stammzellen gut reguliert; Diese Zellen teilen sich und ermöglichen es den Follikeln, zyklisch neue Haare zu produzieren. Nach jedem Haarwuchszyklus gibt es eine Ruhephase, in der die Stammzellen des Follikels inaktiv bleiben, bis der nächste Zyklus beginnt.
Die Studie umfasste Mausmodelle mit pigmentierten Hautflecken, die über hyperaktivierte Haarstammzellen verfügten und ein beschleunigtes Haarwachstum zeigten, was stark den klinischen Beobachtungen ähnelte, die bei menschlichen haarigen Hautnävi dokumentiert wurden. Eine weitere detaillierte Analyse alternder Pigmentzellen und der benachbarten Haarstammzellen ergab, dass erstere große Mengen eines Signalmoleküls namens Osteopontin produzierten, für das Haarstammzellen ein passendes Rezeptormolekül namens CD44 hatten. Durch die molekulare Interaktion zwischen Osteopontin und CD44 wurden Haarstammzellen aktiviert, was zu einem robusten Haarwachstum führte.
Um die führende Rolle von Osteopontin und CD44 in diesem Prozess zu bestätigen, wurden Mausmodelle untersucht, denen eines dieser Gene fehlte; sie zeigten ein deutlich langsameres Haarwachstum. Die Wirkung von Osteopontin auf das Haarwachstum wurde auch anhand von menschlichen Näviproben behaarter Haut bestätigt.
„Unsere Ergebnisse liefern qualitativ neue Einblicke in die Beziehung zwischen seneszenten Zellen und gewebeeigenen Stammzellen und zeigen positive Auswirkungen seneszenter Zellen auf Haarfollikel-Stammzellen“, sagte Erstautor und Mitautor Xiaojie Wang, UCI-Associate-Spezialist für Entwicklungs- und Zellbiologie . „Wenn wir mehr erfahren, können diese Informationen möglicherweise genutzt werden, um neue Therapien zu entwickeln, die auf die Eigenschaften alternder Zellen abzielen und ein breites Spektrum regenerativer Störungen, einschließlich häufigem Haarausfall, behandeln.“
Dem Team gehörten Gesundheitsexperten und Akademiker aus den USA, China, Frankreich, Deutschland, Korea, Japan und Taiwan an.
„Zusätzlich zu Osteopontin und CD44 untersuchen wir eingehender andere Moleküle, die in behaarten Hautnävi vorhanden sind, und ihre Fähigkeit, Haarwachstum zu induzieren. Es ist wahrscheinlich, dass unsere weitere Forschung weitere wirksame Aktivatoren identifizieren wird“, sagte Plikus.
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Xiaojie Wang et al., Signalisierung durch seneszierende Melanozyten hyperaktiviert das Haarwachstum, Natur (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06172-8