Lassen sich graue Haare rückgängig machen?

Im Alter verändert sich unser Aussehen immer mehr. Ein Zeichen für den Alterungsprozess, das viele von uns gerne umkehren würden, ist das Ergrauen der Haare. Aber wie kommt es überhaupt dazu? Tatsächlich haben bestimmte Stammzellen die einzigartige Gabe, sich zwischen Wachstumskompartimenten in Haarfollikeln zu bewegen, bleiben jedoch mit zunehmendem Alter stecken und verlieren so ihre Fähigkeit, zu reifen und die Haarfarbe zu erhalten. Dies zeigt eine neue Studie.

Welche Rolle Melanozyten-Stammzellen bei der Entstehung von grauen Haaren spielen

Unter der Leitung von Forschern der NYU Grossman School of Medicine konzentrierte sich die Arbeit auf Zellen in der Haut von Mäusen, die auch beim Menschen gefunden wurden, sogenannte Melanozyten-Stammzellen oder McSCs. Die Haarfarbe wird dadurch gesteuert, ob nicht funktionsfähige, aber sich kontinuierlich vermehrende Pools von McSCs innerhalb der Haarfollikel das Signal erhalten, zu reifen Zellen zu werden, die die für die Farbe verantwortlichen Proteinpigmente bilden. Die neue Studie, die in der Zeitschrift Nature online veröffentlicht wurde, zeigt, dass McSCs bemerkenswert plastisch sind. Dies bedeutet, dass sich solche Zellen während des normalen Haarwachstums kontinuierlich auf der Reifeachse hin und her bewegen, während sie zwischen den Kompartimenten des sich entwickelnden Haarfollikels hin- und herwechseln. In diesen Kompartimenten sind McSCs unterschiedlichen Ebenen von reifungsbeeinflussenden Proteinsignalen ausgesetzt.

Insbesondere fand das Forschungsteam heraus, dass sich McSCs zwischen ihrem primitivsten Stammzellzustand und der nächsten Phase ihrer Reifung, dem transitamplifizierenden Zustand, und abhängig von ihrem Standort verändern. Die Forscher fanden heraus, dass, wenn das Haar altert, ausfällt und dann wiederholt nachwächst, eine zunehmende Anzahl von McSCs in dem Stammzellkompartiment stecken bleibt, das als Haarfollikelwulst bezeichnet wird. Dort bleiben sie, reifen nicht in den transitamplifizierenden Zustand und wandern nicht an ihren ursprünglichen Ort im Keimkompartiment zurück, wo WNT-Proteine ​​sie zur Regeneration zu Pigmentzellen angestoßen hätten. Die neu entdeckten Mechanismen erhöhen die Möglichkeit, dass die gleiche feste Positionierung von Melanozyten-Stammzellen beim Menschen existieren könnte. Wenn dies der Fall ist, stellt dies einen potenziellen Weg dar, um das Ergrauen menschlicher Haare umzukehren oder zu verhindern, indem es eingeklemmten Zellen hilft, sich wieder zwischen sich entwickelnden Haarfollikeln zu bewegen.

Graue Haare umkehren

Forscher sagen, dass McSC-Plastizität in anderen selbstregenerierenden Stammzellen nicht vorhanden ist, wie z. B. denjenigen, aus denen die Haarfollikel selbst bestehen, von denen bekannt ist, dass sie sich während ihrer Reifung nur in eine Richtung entlang einer festgelegten Zeitachse bewegen. Zum Beispiel kehren Transit-amplifizierende Haarfollikelzellen nie in ihren ursprünglichen Stammzellzustand zurück. Dies erklärt teilweise, warum Haare weiter wachsen können, selbst wenn ihre Pigmentierung versagt. Frühere Arbeiten des gleichen Forschungsteams an der NYU zeigten, dass die WNT-Signalgebung erforderlich war, um die McSCs zur Reifung und Pigmentproduktion zu stimulieren. Diese Studie hatte auch gezeigt, dass McSCs im Haarfollikelwulst viele Billionen Mal weniger WNT-Signalen ausgesetzt waren als im Haarkeimkompartiment, das sich direkt unter dem Wulst befindet.

In den neuesten Experimenten an Mäusen, deren Haare durch Zupfen und erzwungenes Nachwachsen physisch gealtert wurden, stieg die Anzahl der Haarfollikel mit McSCs in der Follikelwölbung von 15 Prozent vor dem Zupfen auf fast die Hälfte nach erzwungener Alterung. Diese Zellen blieben unfähig, sich zu regenerieren oder zu pigmentproduzierenden Melanozyten zu reifen. Die Forscher fanden heraus, dass die festsitzenden McSCs ihr regeneratives Verhalten einstellten, da sie nicht mehr vielen WNT-Signalen ausgesetzt waren, und daher ihre Fähigkeit, Pigmente in neuen Haarfollikeln zu produzieren, die weiter wuchsen.

Im Gegensatz dazu behielten andere McSCs, die sich zwischen Follikelwulst und Haarkeim hin und her bewegten, ihre Fähigkeit, sich als McSCs zu regenerieren, zu Melanozyten zu reifen und Pigmente zu produzieren, über den gesamten Studienzeitraum von zwei Jahren.Es ist der Verlust der Chamäleon-ähnlichen Funktion in Melanozyten-Stammzellen, der für das Ergrauen und den Verlust der Haarfarbe verantwortlich sein kann. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Beweglichkeit der Melanozyten-Stammzellen und die reversible Differenzierung der Schlüssel sind, um das Haar gesund und in voller Farbpracht zu halten.

Wie das Immunsystem Haarausfall verursacht

Es gibt verschiedene Formen von Alopezie. Androgenetische Alopezie tritt mit zunehmendem Alter häufiger auf. Davon sind mehr als 70 Prozent der Männer und fast 60 Prozent aller Frauen über 80 betroffen. Wissenschaftler haben ein unerwartetes molekulares Ziel einer gängigen Behandlung von Alopezie entdeckt, einer Erkrankung, bei der das Immunsystem einer Person ihre eigenen Haarfollikel angreift und Haarausfall auslöst. Die Forschungsarbeiten beschreiben, wie Immunzellen, sogenannte regulatorische T-Zellen, mit Hautzellen interagieren, indem sie ein Hormon als Botenstoff verwenden, um neue Haarfollikel und Haarwachstum zu erzeugen. Salk-Wissenschaftler haben ein unerwartetes molekulares Ziel einer gängigen Behandlung von Alopezie entdeckt, einer Erkrankung, bei der das Immunsystem einer Person ihre eigenen Haarfollikel angreift und Haarausfall verursacht. Die Ergebnisse, die in Nature Immunology veröffentlicht wurden, beschreiben, wie Immunzellen, sogenannte regulatorische T-Zellen, mit Hautzellen interagieren, indem sie ein Hormon als Botenstoff verwenden, um neue Haarfollikel und Haarwachstum zu erzeugen.

Regulatorische T-Zellen wurden am längsten darauf untersucht, wie sie übermäßige Immunreaktionen bei Autoimmunerkrankungen verringern. Den Wissenschaftlern war es gelungen, das vorgeschaltete hormonelle Signal und den nachgeschalteten Wachstumsfaktor zu identifizieren, die das Haarwachstum und die Regeneration tatsächlich fördern, völlig unabhängig von der Unterdrückung der Immunantwort.

Die Wissenschaftler begannen nicht damit, Haarausfall zu untersuchen. Sie interessierten sich für die Erforschung der Rolle von regulatorischen T-Zellen und Glucocorticoid-Hormonen bei Autoimmunerkrankungen. Sie untersuchten zunächst, wie diese Immunkomponenten bei Multipler Sklerose, Morbus Crohn und Asthma funktionieren. Sie fanden heraus, dass Glucocorticoide und regulatorische T-Zellen nicht zusammenarbeiteten, um bei diesen Erkrankungen eine signifikante Rolle zu spielen. Sie dachten, dass sie mehr Erfolg hätten, wenn sie sich Umgebungen ansehen würden, in denen regulatorische T-Zellen besonders hohe Konzentrationen von Glukokortikoidrezeptoren exprimieren, wie z. B. im Hautgewebe.

Regulatorische T-Zellen und Haarfollikel-Stammzellen fördern die Haarregeneration

Die Wissenschaftler induzierten Haarausfall bei normalen Mäusen und Mäusen, denen Glucocorticoid-Rezeptoren in ihren regulatorischen T-Zellen fehlten. Nach zwei Wochen sahen sie einen merklichen Unterschied zwischen den Mäusen – bei den normalen Mäusen wuchsen die Haare nach, aber die Mäuse ohne Glucocorticoid-Rezeptoren war dies kaum der Fall. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Art Kommunikation zwischen regulatorischen T-Zellen und Haarfollikel-Stammzellen stattfinden muss, um die Haarregeneration zu ermöglichen. Anschließend untersuchten die Wissenschaftler mit verschiedenen Techniken zur Überwachung der vielzelligen Kommunikation, wie sich die regulatorischen T-Zellen und Glucocorticoid-Rezeptoren in Hautgewebeproben verhalten. Sie fanden heraus, dass Glukokortikoide die regulatorischen T-Zellen anweisen, Haarfollikel-Stammzellen zu aktivieren, was zu Haarwachstum führt.

Dieses Übersprechen zwischen den T-Zellen und den Stammzellen hängt von einem Mechanismus ab, bei dem Glucocorticoid-Rezeptoren die Produktion des Proteins TGF-beta3 induzieren, alles innerhalb der regulatorischen T-Zellen. TGF-beta3 aktiviert dann die Haarfollikel-Stammzellen, um sich in neue Haarfollikel zu differenzieren, wodurch das Haarwachstum gefördert wird. Zusätzliche Analysen bestätigten, dass dieser Signalweg völlig unabhängig von der Fähigkeit der regulatorischen T-Zellen war, das Immunsystem im Gleichgewicht zu halten. Allerdings produzieren regulatorische T-Zellen normalerweise kein TGF-beta3, wie sie es hier taten. Als die Wissenschaftler Datenbanken durchsuchten, stellten sie fest, dass dieses Phänomen in verletztem Muskel– und Herzgewebe auftritt, ähnlich wie die Haarentfernung in dieser Studie eine Verletzung des Hautgewebes simulierte.

In akuten Fällen von Alopezie greifen Immunzellen das Hautgewebe an und verursachen Haarausfall. Das übliche Heilmittel ist die Verwendung von Glukokortikoiden, um die Immunreaktion in der Haut zu hemmen, damit sie die Haarfollikel nicht weiter angreifen. Die Anwendung von Glukokortikoiden hat den doppelten Vorteil, dass sie die regulatorischen T-Zellen in der Haut dazu anregt, TGF-beta3 zu produzieren, wodurch die Aktivierung der Haarfollikel-Stammzellen stimuliert wird. Diese Studie legt nahe, dass regulatorische T-Zellen und Glucocorticoid-Hormone nicht nur Immunsuppressiva sind, sondern auch eine regenerative Funktion haben.