Artikel zur Langlebigkeit

Weitere Forschung darüber, wie chronischer Stress Haarausfall verursacht

Weitere Forschung darüber, wie chronischer Stress Haarausfall verursacht
  • Ein Anstieg des Stresshormons Cortisol führt dazu, dass die Stammzellen der Haarfollikel in einer längeren „Ruhephase“ verharren, ohne dass sich die Haarfollikel tatsächlich regenerieren. 

  • Das Stresshormon hinderte die Zellen auch daran, Gas6 abzusondern, ein Molekül, das Haarfollikel-Stammzellen aktiviert.

  • Die Zugabe von Gas6 zu Mäusen reichte aus, um Haarfollikel-Stammzellen zu aktivieren.

Dieser Artikel wurde in den Harvard Gazette News veröffentlicht:

Forscher der Harvard University haben den biologischen Mechanismus identifiziert, der dazu führt, dass chronischer Stress die Stammzellen der Haarfollikel beeinträchtigt, und bestätigen damit langjährige Beobachtungen, dass Stress zu Haarausfall führen kann.

In einer in der Zeitschrift veröffentlichten Mausstudie Natur, die Forscher fanden heraus, dass ein wichtiges Stresshormon dazu führt, dass Haarfollikel-Stammzellen in einer längeren Ruhephase bleiben, ohne den Haarfollikel und das Haar zu regenerieren. Die Forscher identifizierten den spezifischen Zelltyp und das Molekül, die für die Weiterleitung des Stresssignals an die Stammzellen verantwortlich sind, und zeigten, dass dieser Weg möglicherweise gezielt zur Wiederherstellung des Haarwachstums eingesetzt werden kann.

„Mein Labor ist daran interessiert zu verstehen, wie sich Stress auf die Stammzellbiologie und die Gewebebiologie auswirkt, was teilweise auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass jeder eine Geschichte darüber zu erzählen hat, was mit seiner Haut und seinen Haaren passiert, wenn er gestresst ist. Das wurde mir als Hautstamm klar.“ Als Zellbiologe konnte ich keine zufriedenstellende Antwort darauf geben, ob Stress tatsächlich einen Einfluss hat – und was noch wichtiger ist, wenn ja, welche Mechanismen es gibt“, sagte Ya-Chieh Hsu, Ph.D., außerordentlicher Professor bei Alvin and Esta Star of Stem Cell and Regenerative Biology in Harvard und leitender Autor der Studie. „Die Haut bietet ein beherrschbares und zugängliches System, um dieses wichtige Problem eingehend zu untersuchen, und in dieser Arbeit haben wir herausgefunden, dass Stress tatsächlich die Aktivierung von Stammzellen verzögert und die Häufigkeit, mit der Haarfollikel-Stammzellen Gewebe regenerieren, grundlegend verändert.“

Der Haarfollikel ist eines der wenigen Gewebe von Säugetieren, das sich im Laufe des Lebens regenerieren kann, und ist zu einem Paradigma geworden, das einen Großteil unseres grundlegenden Verständnisses der Stammzellbiologie von Säugetieren beeinflusst. Der Haarfollikel wechselt auf natürliche Weise zwischen Wachstum und Ruhe, ein Prozess, der durch Haarfollikel-Stammzellen angetrieben wird. Während der Wachstumsphase werden Haarfollikel-Stammzellen aktiviert, um den Haarfollikel und das Haar zu regenerieren, und die Haare wachsen jeden Tag länger. Während der Ruhephase ruhen die Stammzellen und Haare können leichter ausfallen. Haarausfall kann auftreten, wenn die Haare ausfallen und die Stammzellen inaktiv bleiben, ohne neues Gewebe zu regenerieren.

Die Forscher untersuchten ein Mausmodell für chronischen Stress und stellten fest, dass Haarfollikel-Stammzellen sehr lange in einer Ruhephase blieben, ohne Gewebe zu regenerieren. Ein wichtiges Stresshormon, das von den Nebennieren produziert wird, Corticosteron, wurde durch chronischen Stress hochreguliert; Durch die Gabe von Corticosteron an Mäuse konnte der Stresseffekt auf die Stammzellen reproduziert werden. Das entsprechende Hormon beim Menschen ist Cortisol, das ebenfalls unter Stress hochreguliert wird und oft als „Stresshormon“ bezeichnet wird.

„Dieses Ergebnis legt nahe, dass erhöhte Stresshormone tatsächlich einen negativen Einfluss auf die Stammzellen der Haarfollikel haben“, sagte Hsu. „Aber die wirkliche Überraschung kam, als wir die Quelle der Stresshormone entfernten.“

Unter normalen Bedingungen verlangsamt sich die Regeneration der Haarfollikel mit der Zeit – die Ruhephase wird mit zunehmendem Alter der Tiere länger. Doch als die Forscher die Stresshormone entfernten, wurde die Ruhephase der Stammzellen extrem kurz und die Mäuse traten ihr ganzes Leben lang, auch im Alter, ständig in die Wachstumsphase ein, um Haarfollikel zu regenerieren.

„Sogar der Grundspiegel des Stresshormons, der normalerweise im Körper zirkuliert, ist ein wichtiger Regulator der Ruhephase. Stress hebt im Wesentlichen nur diese bereits bestehende ‚Nebenniere-Haarfollikel-Achse‘ an, was es für Haarfollikel-Stammzellen noch schwieriger macht „treten wir in die Wachstumsphase ein, um neue Haarfollikel zu regenerieren“, sagte Hsu.

Nachdem die Forscher den Zusammenhang zwischen dem Stresshormon und der Aktivität der Haarfollikelstammzellen festgestellt hatten, suchten sie nach dem biologischen Mechanismus, der diesem Zusammenhang zugrunde liegt.

„Wir fragten zunächst, ob das Stresshormon die Stammzellen direkt reguliert, und überprüften dies, indem wir den Rezeptor für Corticosteron herausnahmen, aber das stellte sich als falsch heraus. Stattdessen fanden wir heraus, dass das Stresshormon tatsächlich auf eine Ansammlung von Hautzellen unterhalb der Stammzellen wirkt.“ Haarfollikel, bekannt als Hautpapille“, sagte Sekyu Choi, Ph.D., der Hauptautor der Studie.

Es ist bekannt, dass die Hautpapille für die Aktivierung von Haarfollikel-Stammzellen von entscheidender Bedeutung ist, aber keiner der zuvor identifizierten Faktoren, die von der Hautpapille abgesondert werden, veränderte sich, als sich der Stresshormonspiegel änderte. Vielmehr hinderte das Stresshormon die Hautpapillenzellen daran, Gas6 abzusondern, ein Molekül, von dem die Forscher zeigten, dass es die Stammzellen der Haarfollikel aktivieren kann.

„Sowohl unter normalen als auch unter Stressbedingungen reichte die Zugabe von Gas6 aus, um Haarfollikel-Stammzellen, die sich in der Ruhephase befanden, zu aktivieren und das Haarwachstum zu fördern“, sagte Choi. „In Zukunft könnte der Gas6-Signalweg für sein Potenzial bei der Aktivierung von Stammzellen zur Förderung des Haarwachstums genutzt werden. Es wird auch sehr interessant sein zu untersuchen, ob andere stressbedingte Gewebeveränderungen mit dem Einfluss des Stresshormons auf die Regulierung von Gas6 zusammenhängen.“

Diese ersten Erkenntnisse an Mäusen müssen weiter untersucht werden, bevor sie sicher auf den Menschen übertragen werden können. Harvards Büro für Technologieentwicklung hat das geistige Eigentum im Zusammenhang mit dieser Arbeit geschützt und prüft Möglichkeiten für eine Zusammenarbeit bei der weiteren Entwicklung und eventuellen Kommerzialisierung.

Letztes Jahr entdeckte Hsus Gruppe, wie Stress eine andere Art von Stammzellen im Haarfollikel beeinflusst, die Melanozyten-Stammzellen, die Haarpigmente regenerieren. Die Forscher fanden heraus, dass Stress das sympathische Nervensystem aktiviert und Melanozyten-Stammzellen abbaut. was zu vorzeitigem Ergrauen der Haare führt. Mit der neuen Studie zeigen nun die beiden Ergebnisse zusammen, dass Stress zwar schädliche Auswirkungen sowohl auf Haarfollikel-Stammzellen als auch auf Melanozyten-Stammzellen hat, die Mechanismen jedoch unterschiedlich sind. Stress erschöpft Melanozyten-Stammzellen direkt über von Nerven abgeleitete Signale, während Stress Haarfollikel-Stammzellen daran hindert, neue Haare zu bilden, indirekt über die Wirkung eines von der Nebenniere abgeleiteten Stresshormons auf die Nische. Da die Stammzellen der Haarfollikel nicht erschöpft sind, könnte es möglich sein, Stammzellen unter Stress mit Mechanismen wie dem Gas6-Weg zu reaktivieren.

Über die potenzielle Anwendung des Gas6-Signalwegs zur Förderung des Haarwachstums hinaus haben die Ergebnisse der Studie auch weitreichendere Auswirkungen auf die Stammzellbiologie.

„Wenn wir nach Faktoren suchen, die das Verhalten von Stammzellen steuern, würden wir normalerweise lokal in der Haut suchen. Obwohl es wichtige lokale Faktoren gibt, deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass der Hauptschalter für die Aktivität von Haarfollikel-Stammzellen tatsächlich weit entfernt in der Nebenniere und dort liegt.“ funktioniert, indem es den Schwellenwert ändert, der für die Aktivierung von Stammzellen erforderlich ist“, sagte Hsu.

„Man kann das Verhalten von Stammzellen in einem anderen Organ, das eine wirklich wichtige Rolle spielt, systemisch steuern, und wir erfahren immer mehr Beispiele für diese ‚organübergreifenden Wechselwirkungen‘.“ Die Gewebebiologie ist mit der Körperphysiologie verknüpft. Wir müssen auf diesem Gebiet noch so viel lernen, aber unsere Erkenntnisse erinnern uns immer wieder daran, dass wir oft über die Haut hinausdenken müssen, um Stammzellen in der Haut zu verstehen.“

Diese Studie wurde veröffentlicht in Natur im März 2021.



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