Ofline
Десятилетиями учебники биологии объясняли рост волос просто: клетки делятся у корня и выталкивают волос наверх, как зубную пасту из тюбика. Но новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что это объяснение не совсем верно. На самом деле волос не выталкивается — он подтягивается вверх под действием скоординированной силы внутри фолликула, который работает почти как крошечный биологический мотор. Выходит, проблему выпадения волос всегда решали неправильно, а ведь волосы — часть наших органов чувств.
Мы думали, волосы растут потому, что клетки у корней делятся и выталкивают их вверх, как зубную пасту из тюбика. Но это не так. Источник изображения: zmescience.com
Прежде чем перейти к открытию, стоит вспомнить, как устроен волосяной фолликул — маленькая фабрика, спрятанная в коже. На дне фолликула находится так называемая луковица, где клетки активно делятся. Долгое время считалось, что именно это деление и толкает волос вверх — примерно как конвейерная лента, где новые клетки подпирают старые снизу.
Вокруг самого стержня волоса есть защитная оболочка — наружное корневое влагалище. Раньше его роль считали чисто пассивной: что-то вроде чехла, который просто окружает растущий волос. Но именно эта структура, как оказалось, играет ключевую роль в росте.
Команда учёных из L’Oréal Research & Innovation и Лондонского университета Куин Мэри впервые смогла наблюдать за живыми человеческими фолликулами в реальном времени, используя 3D-микроскопию с покадровой съёмкой. До этого исследователям приходилось работать со статичными срезами — по сути, с замороженными «фотографиями», по которым невозможно увидеть динамику процесса.
Когда учёные стали отслеживать движение отдельных клеток внутри живых фолликулов, они увидели неожиданную картину. Клетки наружного корневого влагалища двигались вниз по спиральной траектории — то есть в сторону, противоположную росту волоса.
На первый взгляд это кажется парадоксальным: как движение вниз может поднимать волос вверх? Но физика процесса оказалась понятной. Представьте, что вы берётесь за верёвку и тянете её вниз, перебирая руками. Сама верёвка при этом скользит наверх. Примерно так работает и фолликул: скоординированное спиральное движение клеток вокруг стержня создаёт тягу, которая вытягивает волос из кожи.
3D-визуализация движения клеток внутри волосяного фолликула
Профессор Инеш Секейра, один из авторов исследования, назвала происходящее внутри фолликула «увлекательной хореографией» и сравнила его работу с «крошечным мотором». Это не просто метафора: речь идёт о реальной механической силе, которую создают клетки, действуя слаженно.
Красивая гипотеза требовала жёсткой проверки. И исследователи провели два ключевых эксперимента.
Сначала они заблокировали клеточное деление в фолликуле. Если бы старая модель «выталкивания» была верна, волос должен был перестать расти. Но этого не произошло — рост продолжался почти с той же скоростью.
Затем учёные подавили активность актина — белка, который позволяет клеткам сокращаться и перемещаться. Актин — это своего рода «мышца» каждой клетки: он формирует внутренний каркас, благодаря которому клетка может менять форму и двигаться. Когда работу актина нарушили, скорость роста волос упала более чем на 80%.
Это стало решающим доказательством: именно механическое движение клеток, а не просто их деление, является главным двигателем роста волос. Компьютерные модели подтвердили вывод — расчётная сила тяги, создаваемая скоординированным движением клеток, точно совпала с реальной скоростью роста.
Строение волосяного фолликула. 1. Луковица волосяного фолликула, содержащая концентрические слои различных типов клеток. Слои разделены на несколько отделов: стержень волоса, состоящий из мозгового вещества, кортекса и кутикулы; внутренняя корневая оболочка, состоящая из кутикулы, слоя Хаксли и слоя Хенле; компаньон-слой и наружная корневая оболочка. Пунктирной линией обозначена область поперечного среза. 2. Современная модель, основанная на отслеживании клеточных линий, связывающих локально различающиеся матриксные клетки-предшественники с растущими слоями волосяного фолликула. Источник изображения: nature.com
Сегодня большинство средств от выпадения волос работают с биохимией: стимулируют деление клеток, влияют на гормоны, улучшают кровоснабжение фолликулов. Именно на этом основано действие миноксидила и финастерида — двух самых популярных препаратов. Но если главная движущая сила роста — не деление клеток, а механическое движение, то получается, что существующие подходы работают лишь с частью картины.
Новое понимание открывает совершенно другое направление: создание препаратов, которые восстанавливают или усиливают физическую динамику внутри фолликула. Речь идёт о том, как клетки двигаются, как они создают тягу и как ткани фолликула сохраняют свою структуру.
Кроме того, разработанная методика 3D-визуализации позволяет тестировать лекарства прямо на живых человеческих фолликулах — наблюдая не только за делением клеток, но и за их движением в реальном времени. Это принципиально важно, потому что до сих пор основная часть знаний о росте волос была получена на грызунах, а человеческие фолликулы устроены иначе.
Исследователь работает с мультифотонным микроскопом для наблюдения за живыми фолликулами
Средняя скорость роста волос на голове составляет около 1–1,5 см в месяц, или примерно 12–15 см в год. У женщин волосы обычно растут чуть быстрее, чем у мужчин, а наиболее активный рост приходится на возраст от 15 до 30 лет. На скорость влияют генетика, гормональный фон, питание, стресс, состояние здоровья в целом и даже внешняя среда, например, вода из-под крана.
Но все эти факторы до сих пор рассматривались исключительно через призму биохимии — гормонов, витаминов, кровоснабжения. Новое исследование добавляет к этому списку ещё один, ранее неизвестный параметр: механическую активность клеток фолликула. Возможно, у некоторых людей проблемы с ростом волос или облысение связаны не только с нехваткой питания или гормональными сбоями, но и с нарушением этого «внутреннего мотора».
Правда, нужно честно обозначить границы открытия. Эксперименты проводились на фолликулах, выращенных в лабораторных условиях, а не в живой коже. Учёным ещё предстоит подтвердить, что тот же механизм вытягивания работает в полноценном организме — с его кровотоком, гормонами и иммунной системой. Также пока неясно, одинаков ли этот механизм для разных типов волос и участков тела.
Тем не менее, исследование опубликовано в серьёзном рецензируемом журнале Nature Communications, подкреплено экспериментами, компьютерным моделированием и совпадает с тем, что наука уже знает о роли механических сил в других процессах — например, в заживлении ран и развитии эмбриона. Это не революция, которая завтра вылечит облысение, но это фундаментальный сдвиг в понимании того, как вообще растут наши волосы — и именно такие сдвиги со временем меняют медицину.
Мы думали, волосы растут потому, что клетки у корней делятся и выталкивают их вверх, как зубную пасту из тюбика. Но это не так. Источник изображения: zmescience.com
Как устроен рост волос и волосяной фолликул
Прежде чем перейти к открытию, стоит вспомнить, как устроен волосяной фолликул — маленькая фабрика, спрятанная в коже. На дне фолликула находится так называемая луковица, где клетки активно делятся. Долгое время считалось, что именно это деление и толкает волос вверх — примерно как конвейерная лента, где новые клетки подпирают старые снизу.
Вокруг самого стержня волоса есть защитная оболочка — наружное корневое влагалище. Раньше его роль считали чисто пассивной: что-то вроде чехла, который просто окружает растущий волос. Но именно эта структура, как оказалось, играет ключевую роль в росте.
Если задумывались, [URL='https://hi-news.ru/eto-interesno/pochemu-volosy-na-golove-rastut-dlinnymi-a-na-rukax-net.html']почему волосы на голове растут длинными, а на руках — нет[/URL].Команда учёных из L’Oréal Research & Innovation и Лондонского университета Куин Мэри впервые смогла наблюдать за живыми человеческими фолликулами в реальном времени, используя 3D-микроскопию с покадровой съёмкой. До этого исследователям приходилось работать со статичными срезами — по сути, с замороженными «фотографиями», по которым невозможно увидеть динамику процесса.
Почему волосы растут не из-за деления клеток
Когда учёные стали отслеживать движение отдельных клеток внутри живых фолликулов, они увидели неожиданную картину. Клетки наружного корневого влагалища двигались вниз по спиральной траектории — то есть в сторону, противоположную росту волоса.
На первый взгляд это кажется парадоксальным: как движение вниз может поднимать волос вверх? Но физика процесса оказалась понятной. Представьте, что вы берётесь за верёвку и тянете её вниз, перебирая руками. Сама верёвка при этом скользит наверх. Примерно так работает и фолликул: скоординированное спиральное движение клеток вокруг стержня создаёт тягу, которая вытягивает волос из кожи.
3D-визуализация движения клеток внутри волосяного фолликула
Профессор Инеш Секейра, один из авторов исследования, назвала происходящее внутри фолликула «увлекательной хореографией» и сравнила его работу с «крошечным мотором». Это не просто метафора: речь идёт о реальной механической силе, которую создают клетки, действуя слаженно.
Что доказали учёные о механизме роста волос
Красивая гипотеза требовала жёсткой проверки. И исследователи провели два ключевых эксперимента.
Сначала они заблокировали клеточное деление в фолликуле. Если бы старая модель «выталкивания» была верна, волос должен был перестать расти. Но этого не произошло — рост продолжался почти с той же скоростью.
Затем учёные подавили активность актина — белка, который позволяет клеткам сокращаться и перемещаться. Актин — это своего рода «мышца» каждой клетки: он формирует внутренний каркас, благодаря которому клетка может менять форму и двигаться. Когда работу актина нарушили, скорость роста волос упала более чем на 80%.
Это стало решающим доказательством: именно механическое движение клеток, а не просто их деление, является главным двигателем роста волос. Компьютерные модели подтвердили вывод — расчётная сила тяги, создаваемая скоординированным движением клеток, точно совпала с реальной скоростью роста.
Строение волосяного фолликула. 1. Луковица волосяного фолликула, содержащая концентрические слои различных типов клеток. Слои разделены на несколько отделов: стержень волоса, состоящий из мозгового вещества, кортекса и кутикулы; внутренняя корневая оболочка, состоящая из кутикулы, слоя Хаксли и слоя Хенле; компаньон-слой и наружная корневая оболочка. Пунктирной линией обозначена область поперечного среза. 2. Современная модель, основанная на отслеживании клеточных линий, связывающих локально различающиеся матриксные клетки-предшественники с растущими слоями волосяного фолликула. Источник изображения: nature.com
Как открытие механизма роста волос изменит лечение облысения
Сегодня большинство средств от выпадения волос работают с биохимией: стимулируют деление клеток, влияют на гормоны, улучшают кровоснабжение фолликулов. Именно на этом основано действие миноксидила и финастерида — двух самых популярных препаратов. Но если главная движущая сила роста — не деление клеток, а механическое движение, то получается, что существующие подходы работают лишь с частью картины.
Новое понимание открывает совершенно другое направление: создание препаратов, которые восстанавливают или усиливают физическую динамику внутри фолликула. Речь идёт о том, как клетки двигаются, как они создают тягу и как ткани фолликула сохраняют свою структуру.
Кроме того, разработанная методика 3D-визуализации позволяет тестировать лекарства прямо на живых человеческих фолликулах — наблюдая не только за делением клеток, но и за их движением в реальном времени. Это принципиально важно, потому что до сих пор основная часть знаний о росте волос была получена на грызунах, а человеческие фолликулы устроены иначе.
Исследователь работает с мультифотонным микроскопом для наблюдения за живыми фолликулами
От чего зависит рост волос и почему он меняется
Средняя скорость роста волос на голове составляет около 1–1,5 см в месяц, или примерно 12–15 см в год. У женщин волосы обычно растут чуть быстрее, чем у мужчин, а наиболее активный рост приходится на возраст от 15 до 30 лет. На скорость влияют генетика, гормональный фон, питание, стресс, состояние здоровья в целом и даже внешняя среда, например, вода из-под крана.
Но все эти факторы до сих пор рассматривались исключительно через призму биохимии — гормонов, витаминов, кровоснабжения. Новое исследование добавляет к этому списку ещё один, ранее неизвестный параметр: механическую активность клеток фолликула. Возможно, у некоторых людей проблемы с ростом волос или облысение связаны не только с нехваткой питания или гормональными сбоями, но и с нарушением этого «внутреннего мотора».
Будь в курсе новых событий по максимуму — подписывайся на [URL='https://max.ru/hinews_ru']наш канал в Max[/URL]!Правда, нужно честно обозначить границы открытия. Эксперименты проводились на фолликулах, выращенных в лабораторных условиях, а не в живой коже. Учёным ещё предстоит подтвердить, что тот же механизм вытягивания работает в полноценном организме — с его кровотоком, гормонами и иммунной системой. Также пока неясно, одинаков ли этот механизм для разных типов волос и участков тела.
Тем не менее, исследование опубликовано в серьёзном рецензируемом журнале Nature Communications, подкреплено экспериментами, компьютерным моделированием и совпадает с тем, что наука уже знает о роли механических сил в других процессах — например, в заживлении ран и развитии эмбриона. Это не революция, которая завтра вылечит облысение, но это фундаментальный сдвиг в понимании того, как вообще растут наши волосы — и именно такие сдвиги со временем меняют медицину.