2894
Біологи Женевського університету запропонували нову модель формування волосяних фолікулів у ссавців. За результатами дослідження, складний і впорядкований малюнок розташування волосся може виникати без заздалегідь заданої схеми, завдяки взаємодії клітин шкіри з хімічними сигналами.
Як волосся вибудовується у візерунок
Волосяні фолікули, з яких згодом виростає волосся, починають формуватися ще під час ембріонального розвитку. Виникають вони не хаотично, а утворюють характерні впорядковані малюнки. Схожі закономірності спостерігаються у різних видів ссавців, хоча будова їхньої шерсті може суттєво відрізнятися.
Довгий час головним поясненням вважалася модель, за якою кожен новий зачаток волосяного фолікула виділяє хімічний сигнал, що заважає сусіднім фолікулам утворюватися занадто близько до нього. Із зростанням шкіри відстані між наявними зачатками збільшуються, і в звільнених проміжках можуть з’являтися нові.
Дослідники Женевського університету вирішили перевірити, чи можна пояснити формування малюнка іншим, простішим механізмом. Групу очолили Афанасія Цики та Мішель Милінкович. Вони зосередилися на хемотаксисі, тобто здатності клітин переміщатися в напрямку певних хімічних сигналів. Результати опубліковано в науковому журналі PNAS.
Це широко поширене біологічне явище. Наприклад, схожим чином клітини імунної системи знаходять ділянки запалення.
Комп’ютерна модель і перевірка на мишах
Учені створили математичну модель, у якій рухомі клітини дерми взаємодіють із хімічними речовинами, що виділяє зовнішній шар шкіри, епідерміс. Далі дослідники відтворили в комп’ютерній симуляції зростання ембріональної шкіри.
Виявилося, що відносно прості локальні взаємодії здатні самостійно формувати розташування зачатків волосяних фолікулів, схоже на те, що спостерігається у лабораторних мишей. Більше того, модель відтворила послідовність появи фолікулів, яку раніше пояснювали іншими механізмами.
Для додаткової перевірки вчені дослідили голчастих мишей Acomys dimidiatus. У цих тварин волосяні фолікули розташовані особливо впорядковано, з вираженою орієнтацією в певному напрямку. Нова модель дозволила пояснити особливості розташування волосся і в цих гризунів, тоді як традиційна модель стикалася з труднощами.
Автори дослідження вважають, що їхня робота допомагає зрозуміти загальний принцип утворення складних біологічних візерунків із відносно простих взаємодій. Подібні процеси можуть мати значення не лише для розвитку волосся, а й для формування пір’я, лусочок та інших структур на поверхні тіла тварин.
Водночас мова передусім про дослідження ембріонального розвитку, а не про створення методу лікування облисіння. Практичне застосування отриманих результатів потребуватиме додаткових досліджень.
Джерело: www.newsru.co.il
