Veränderte Zellteilungen verursachen Haarausfall
Haarfollikel sind Mini-Organe, aus denen ständig neue Haare wachsen. Die Grundlage für neues Haarwachstum ist die ordnungsgemäße Funktion von Haarfollikel-Stammzellen. Diese Stammzellen durchlaufen zyklische symmetrische und asymmetrische Zellteilungen. Symmetrische Zellteilungen erzeugen zwei identische Zellen, die das gleiche Schicksal haben, während asymmetrische Zellteilungen eine differenzierende Zelle und eine sich selbst erneuernde Stammzelle erzeugen. Die Kombination stellt sicher, dass die Stammzellpopulation weiterbesteht, doch wie diese zum altersbedingten Funktionsverlust der Haarfollikel-Stammzellen beitragen, ist noch nicht vollständig verstanden.
„Für eine korrekte Gewebefunktion müssen symmetrische und asymmetrische Zellteilungen im Gleichgewicht sein“, sagt der korrespondierende Autor der Studie Emi Nishimura. „Sobald Stammzellen bevorzugt eine der beiden Arten von Zellteilung durchlaufen oder, schlimmer noch, vom typischen Prozess einer der beiden Arten von Zellteilung abweichen, leidet das Organ darunter. In dieser Studie wollten wir verstehen, wie die Stammzellteilung beim Haarwachstum während des Alterns eine Rolle spielt.“
Tests an Mäusen zeigen Ursachen für Haarausfall
Um ihr Ziel zu erreichen, untersuchten die Forscher die Zellteilung der Haarfollikel-Stammzellen in jungen und gealterten Mäusen, indem sie zwei verschiedene Ansätze verwendeten: Zellschicksalsverfolgung und Zellteilungsachsenanalysen. Bei ersterem wurden die Stammzellen mit einem fluoreszierenden Protein markiert, so dass sie über die Zeit verfolgt werden konnten, während bei letzterem der Winkel der Stammzellenteilung gemessen wurde. Bemerkenswerterweise konnten die Forscher zeigen, dass Haarfollikel-Stammzellen in jungen Mäusen typische symmetrische und asymmetrische Zellteilungen zur Regeneration der Haarfollikel durchführten, während sie während des Alterns eine atypische Art der asymmetrischen Zellteilung annahmen.
Aber warum ändert sich die Art der Zellteilung während des Alterns so drastisch? Um diese Frage zu beantworten, konzentrierten sich die Forscher auf Hemidesmosomen, eine Klasse von Proteinen, die die Zellen mit der extrazellulären Matrix verbinden. Es ist seit langem bekannt, dass diese Zell-Matrix den Zellen Polarität verleiht, d.h. dass die Zellen ihre Lokalisierung innerhalb eines bestimmten Raumes durch die Wirkung spezifischer Proteine wahrnehmen können. Die Forscher fanden heraus, dass während der Alterung sowohl die hemidesmosomalen als auch die Zellpolaritätsproteine destabilisiert werden, was dazu führt, dass bei der Teilung von Haarfollikel-Stammzellen aberrant differenzierende Zellen entstehen. Infolgedessen erschöpfen sich die Stammzellen und gehen mit der Zeit verloren (was zu dünner werdendem Haar und Haarausfall führt).