شاید علت ریزش موهایتان فرار بزرگ سلول‌های بنیادی باشد

هر انسان، هر موش یا هر سگ، یکی از نشانه‌های محرز پیری را دارد: ریزش مو؛ اما علت این اتفاق چیست؟ روی یی، استاد آسیب‌شناسی در دانشگاه نورث‌وسترن، سعی کرد پاسخ این سؤال را پیدا کند.

یکی از فرضیه‌های عموماً پذیرفته‌شده در مورد سلول‌های بنیادی این است که بافت‌ها و ارگان‌های مختلف ازجمله مو را نوسازی می‌کنند؛ اما درنهایت از پای درمی‌آیند و در جای خود می‌میرند. این فرایند به‌عنوان بخش جدایی‌ناپذیری از پیری در نظر گرفته می‌شود.

در عوض، دکتر یی و همکارانش به کشف شگفت‌آوری دست پیدا کردند؛ حداقل در موی حیوانات پیر، سلول‌های بنیادی از ساختارهایی که آن‌ها را در خود جای داده‌اند، فرار می‌کنند. دکتر چنگ مینگ چونگ، پژوهشگر سلول‌های پوست و استاد آسیب‌شناسی در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی که در مطالعه دکتر یی دخیل نبود، می‌گوید: «این طرز فکر جدیدی در مورد پیری است.»

سلول‌های بنیادی نقش مهمی در رشد موها در موش‌ها و در انسان‌ها دارند. فولیکول‌های مو، ارگان‌های کوچک تونل‌مانندی که موها از آن‌ها خارج می‌شوند، چرخه‌ای از رشد را طی می‌کنند که در آن جمعیتی از سلول‌های بنیادی که در منطقه‌ی تخصصی به نام برآمدگی زندگی می‌کنند، تقسیم می‌شوند و به‌سرعت به سلول‌های مو تبدیل می‌شوند.

سارا میلار، مدیر مؤسسه سلول‌های بنیادی بلک فمیلی در مدرسه پزشکی آیکان در مانت‌ساینای که در مقاله دکتر یی مشارکت نداشت، توضیح می‌دهد که این سلول‌ها ساقه و غلاف مو را ایجاد می‌کنند. سپس، پس از مدت‌زمانی که برای موهای بدن انسان کوتاه و برای موهای روی سر انسان بسیار طولانی‌تر است، فولیکول غیر فعال می‌شود و بخش تحتانی آن‌ تحلیل می‌رود. در این شرایط، رشد ساقه مو متوقف می‌شود و مو می‌ریزد تا تار موی جدیدی جایگزین آن شود. اما درحالی‌که بقیه‌ی فولیکول می‌میرد، مجموعه‌ای از سلول‌های بنیادی در برآمدگی باقی می‌مانند و آماده تبدیل شدن به سلول‌های مویی هستند که تار موی جدیدی ایجاد می‌کند.

پژوهشگران ژن‌های این موش را دستکاری کردند. در ۱۸ ماهگی، ریزش موی شدیدی داشت؛ اما از جنبه‌های دیگر سالم بود.

دکتر یی مانند بیشتر دانشمندان تصور می‌کرد همگام با پیری، سلول‌های بنیادی در فرایندی موسوم به تهی‌ شدن سلول‌های بنیادی، از بین می‌روند. طبق تصور او، با مرگ سلول‌های بنیادی فولیکول، مو سفید می‌شود و وقتی تعداد کافی از سلول‌های بنیادی از دست بروند، تار مو خواهد مرد؛ اما این فرضیه به‌طور کامل آزمایش نشده بود.

دکتر یی به همراه دانشجویی به نام چی ژانگ تصمیم گرفت برای درک فرایند پیری مو، تارهای مو را به‌صورت انفرادی در جریان رشد و پیری بررسی کند.

به‌طور معمول، پژوهشگرانی که پیری را مطالعه می‌کنند، تکه‌هایی از بافت حیوانات را در سنین مختلف را برمی‌دارند و تغییرات آن را بررسی می‌کنند. به گفته‌ی دکتر یی، این رویکرد دو اشکال دارد. اول اینکه بافت قبلاً مرده است و مشخص نیست چه چیزی موجب تغییراتی شده است که مشاهده می‌شود و دوم اینکه معلوم نیست پس از آن چه اتفاقی می‌افتد.

دکتر یی تصمیم گرفت از روش متفاوتی استفاده کند. گروه او با استفاده از لیزر با طول موج بلند که می‌توانست به عمق بافت نفوذ کند، رشد فولیکول‌های مو را در گوش موش‌ها بررسی کردند. آن‌ها فولیکول‌های مو را با پروتئین فلورسنت سبز نشان‌دار و حیوانات را بی‌هوش کردند تا حرکت نکنند و گوش آن‌ها را زیر میکروسکوپ بررسی کردند. پژوهشگران، این کار را بارها تکرار کردند تا ببینند در طول زمان، برای همان فولیکول مو چه اتفاقی می‌افتد.

چیزی که آن‌ها دیدند، شگفت‌آور بود: زمانی که حیوانات شروع به پیر شدن و خاکستری شدن کردند و موهای خود را از دست می‌دادند، سلول‌های بنیادی شروع به فرار از خانه‌های کوچک خود در برآمدگی کردند. سلول‌ها شکل خود را از حالت گرد به شکلی شبیه آمیب تغییر دادند و از سوراخ‌های ریز فولیکول خارج شدند. آن‌ها سپس به شکل عادی خود برگشتند و از آنجا دور شدند. دکتر یی می‌گوید: «اگر خودم آن را نمی‌دیدم، باور نمی‌کردم.» سلول‌های بنیادی سپس ناپدید شدند. شاید سیستم ایمنی آن‌ها را بلعیده بود.

پیکان‌های رنگی به سلول‌های بنیادی در حال فرار از فولیکول‌های مو اشاره می‌کند

دکتر چان بدن حیوان را با ماشین مقایسه کرد. او می‌گوید اگر از آن را به اندازه کافی کار بکشید و قطعات آن را عوض نکنید، همه چیز فرسوده خواهد شد. در بدن، سلول‌های بنیادی مانند مکانیک عمل می‌کنند که قطعات جایگزین را فراهم می‌آورند و در برخی ارگان‌ها مانند مو، خون و استخوان جایگزینی به‌طور پیوسته انجام می‌شود؛ اما در مورد موها، به نظر می‌رسد مکانیک (سلول‌های بنیادی) روزی کار خود را رها کنند.

اما چرا؟ گام بعدی دکتر یی و همکارانش طرح این سؤال بود که آیا ژن‌ها این فرایند را کنترل می‌کنند. آن‌ها دو ژن (FOXC1 و NFATC1) را شناسایی کردند که در سلول‌های فولیکول موی پیر فعالیت کمتری داشتند. نقش آن‌ها زندانی کردن سلول‌های بنیادی در برآمدگی بود؛ بنابراین، پژوهشگران موش‌هایی را پرورش دادند که فاقد این ژن‌ها بودند تا ببینند آیا ژن‌های مذکور کنترل‌کننده اصلی این فرایند هستند.

وقتی موش‌ها به سن ۴ تا ۵ ماهگی رسیدند، ریزش موی آن‌ها شروع شد. در سن ۱۶ ماهگی، وقتی این حیوانات میان‌سال بودند، پیر به‌ نظر می‌رسیدند. آن‌ها موهای زیادی از دست داده بودند و تارهای پراکنده باقیمانده خاکستری بود.

اکنون پژوهشگران می‌خواهند سلول‌های بنیادی را در موش‌هایی که در حال پیر شدن هستند، نجات بدهند.

این داستان کشف فرایند طبیعی کاملا غیر منتظره موجب شده است دکتر چونگ به این موضوع فکر کند که دانش ما از موجودات زنده چقدر کم است. او می‌گوید: «طبیعت شگفتی‌های بی‌پایانی دارد که منتظر ما هستند. می‌توانید چیزهای خارق‌العاده‌ای ببینید.»

مطالعه دکتر یی و همکارانش در مجله‌ی Nature Aging منتشر شد.