s-a spus că părul Mariei Antoinette a devenit complet alb în noaptea dinaintea decapitării ei. Această poveste ar putea fi apocrifă, dar încărunțirea rapidă a părului este acum denumită pe scară largă sindromul Marie Antoinette. Adesea se presupune că este cauzată de stres — un fenomen poate cel mai bine exemplificat de fotografiile șefilor de stat înainte și după ce au deținut funcția., Cu toate acestea, contribuțiile relative ale îmbătrânirii, ale factorilor genetici și ale stresului la gri nu sunt cunoscute — în parte din cauza lipsei de înțelegere mecanică a procesului. Scrierea în natură, Zhang și colab.1 Identificați mecanismul care guvernează îngroșarea prematură la șoarecii care au suferit stres.scalpul uman mediu are 100.000 de foliculi de păr, și o gamă largă de culori de păr pot fi găsite în întreaga populație umană. Culoarea părului este determinată de celule numite melanocite, care produc diferite combinații de pigmenți de melanină absorbanți de lumină2., Melanocitele sunt derivate din celulele stem melanocitare (MeSCs), care sunt situate într-o parte a foliculului de păr numită bulge3. Ciclul normal al părului este împărțit în trei etape: regenerarea foliculului de păr (anagen), degenerarea (catagen) și odihna (telogen). Producția de melanocite începe devreme în faza anagenă (Fig. 1a). Ca varsta de oameni, piscina de MeSCs este epuizat treptat — și atât de pigmentate parul devine ‘sarea si piperul’ de culoare, și apoi se transformă în gri și în cele din urmă să-alb, după o pierdere completă de pigment în păr follicles4.,
Figura 1 / Celule Stem melanocitare și stres. Celulele stem melanocitare (MeSCs) sunt localizate în umflarea foliculului de păr, care este inervat de neuronii sistemului nervos simpatic care eliberează molecula neurotransmițătorului noradrenalină. Ciclurile foliculare prin trei faze: regenerare (anagen), degenerare (catagen) și odihnă (telogen). a, în condiții normale, MeSCs migrează departe de bulge (săgeți roșii) și se diferențiază în melanocite în timpul anagenului., Melanocitele sintetizează pigmenți care adaugă culoare părului regenerant. În timpul catagen și telogen, ei încep să moară și să migreze din nișă (nu este prezentat). Cu toate acestea, MeSCs abundente rămân pentru a înlocui melanocitele în următoarea fază anagen. B, Zhang și colab.1 arată că stimulii stresanți activează sistemul nervos simpatic, crescând eliberarea noradrenalinei în foliculii de păr. Noradrenalina determină conversia completă a MeSCs în melanocite, care migrează din nișă în catagen și telogen., Foliculul de păr este epuizat de MeSCs care ar fi diferențiat pentru a înlocui aceste melanocite. Fără celule pigmentare care să coloreze părul în următoarea fază anagen, acesta începe să pară gri sau alb.
în Afară de îmbătrânire, există mai mulți factori care aduce albire prematura, inclusiv dietetice deficiencies5, tulburări, cum ar fi alopecia areata sau vitiligo6,7, și stress8,9. Zhang și colab. stabilit pentru a testa rolul stresului în procesul de gri la șoareci., Ei au expus animalele la trei factori de stres diferiți — durere, reținere și un model de stres psihologic-în diferite faze ale creșterii părului. Fiecare stresor a provocat epuizarea MeSCs din regiunea bulge, ducând în cele din urmă la dezvoltarea de patch-uri de păr alb.
teoriile predominante afirmă că îngroșarea indusă de stres implică hormoni (cum ar fi corticosteronul) sau reacții autoimune10. Zhang și colegii au examinat aceste mecanisme potențiale, mai întâi prin prevenirea semnalizării corticosteronului și apoi prin accentuarea animalelor care au compromis sistemul imunitar., În ambele cazuri, greying a apărut după stres, indicând faptul că nici corticosteronul, nici reacțiile autoimune nu provoacă epuizarea MeSC. Cu toate acestea, autorii au descoperit că mescs exprimă receptorii β2-adrenergici, care răspund la noradrenalină — o moleculă neurotransmițătoare implicată în răspunsul „luptă sau zbor” la stres. Pierderea acestui receptor în mod specific în MeSCs a blocat complet greying-ul indus de stres.glandele suprarenale sunt principala sursă de noradrenalină circulantă., Dar, surprinzător, cercetătorii au descoperit că îndepărtarea acestor glande nu a împiedicat greying ca răspuns la stres la șoareci.o altă sursă de noradrenalină este sistemul nervos simpatic (SNS), care este foarte activ ca răspuns la stres și care conduce răspunsul la luptă sau zbor. Zhang si colegii sai au aratat ca regiunile bulge sunt foarte inervate de neuroni simpatici, și că ablating SNS folosind o moleculă de neurotoxină, sau blocarea eliberării noradrenalinei din neuronii simpatici, prevenit greying induse de stres., Apoi, autorii au generat șoareci în care neuronii simpatici ar putea fi activi acut și au descoperit că supraactivarea SNS la acești șoareci a provocat gri în absența stresului. Împreună, aceste rezultate indică faptul că noradrenalina eliberată din neuronii simpatici activi declanșează epuizarea MeSC (Fig. 1b). Interesant, Zhang și colab. a constatat că tendința unei zone de a deveni gri se corelează cu nivelul său de inervație simpatică.
exact cum activitatea simpatică provoacă epuizarea MeSCs din foliculii de păr?, În mod normal, aceste celule stem sunt menținute într-o stare latentă până când este necesară regenerarea părului. Cu toate acestea, atunci când cercetătorii au urmărit MeSCs etichetate cu o proteina fluorescentă, au descoperit că MeSC proliferare și diferențiere crește semnificativ sub stres extrem sau expunerea la un nivel ridicat de noradrenalină. Acest lucru duce la migrarea în masă a melanocitelor departe de bulge și nu lasă celule stem rămase. Pentru a confirma în continuare acest rezultat, cercetătorii au suprimat proliferarea MeSC farmacologic și genetic., Când proliferarea a fost atenuată, efectele stresului asupra proliferării, diferențierii și migrației MeSC au fost blocate.Zhang și munca colegilor ridică mai multe întrebări. De exemplu, mecanismul care stă la baza epuizării MeSC ca răspuns la stres este același cu cel care provoacă gri în timpul îmbătrânirii? Experimentele viitoare care modulează activitatea SNS pe o perioadă mai lungă ar determina dacă greying-ul legat de vârstă poate fi încetinit sau grăbit. Poate că, în absența semnalelor simpatice, MeSCs au capacitatea de reaprovizionare nelimitată, indicând o modalitate de a întârzia greying-ul legat de vârstă.,alte grupuri de celule stem sunt în mod similar sensibile la epuizarea celulelor stem ca răspuns la stres, dacă acestea sau celulele care alcătuiesc nișa lor exprimă receptorii β2-adrenergici? În sprijinul acestei idei, stem hematopoietice și a celulelor precursoare (HSPCs), care dau naștere la sânge și imune linii, locuiesc într-un măduvă osoasă de nișă, care conține celulele stromale, și stimularea acestor celule de către SNS determină HSPCs să își părăsească niche11,12. Probabil, ca MeSCs, stresul epuizeaza HSPCs — ceea ce ar putea explica parțial de ce sistemul imunitar este afectată în răspuns la cronica stress13,14., Dacă acest tip de relație se extinde dincolo de MeSCs și HSPCs este o întrebare deschisă.
este fascinant să luăm în considerare ce posibil avantaj evolutiv ar putea fi conferit de gri indus de stres. Deoarece părul gri este cel mai adesea legat de vârstă, acesta ar putea fi asociat cu experiență, leadership și încredere15. De exemplu, gorilele adulte de munte silverback (Gorilla beringei beringei), care au părul cenușiu pe spate după ce au ajuns la maturitate deplină, pot continua să conducă o trupă de gorile16., Poate că un animal care a suferit suficient stres pentru a „câștiga” părul gri are un loc mai înalt în ordinea socială decât ar fi de obicei conferit de vârsta acelui individ.
conectarea punctelor între stres, luptă sau zbor, epuizarea celulelor stem și albirea prematură deschide mai multe căi pentru cercetările viitoare. Dincolo de dezvoltarea terapiilor anti-gri, Zhang și munca colegilor promite să înțeleagă mai bine modul în care stresul influențează alte bazine de celule stem și nișele lor.