UAB-Forschung, die darauf abzielt, graues Haar und dann das Alter zu beseitigen

Graue Menschen, die Zeit vergeht für alle! Aber ab heute könnte es wieder gehen und zumindest deine Haarfarbe wiederherstellen. UAB-Forschung untersucht Möglichkeiten, graues Haar zu „verjüngen“.

Die Suche nach Melissa Harris zeigt ein neues Paradigma zur Identifizierung und Umkehrung des Prozesses, der Haare grau macht. „Es wurde angenommen, dass alle Stammzellen verloren gingen, sobald das Haar grau wurde. Ohne Chance auf Rückkehr“, sagte er. Harris, "Aber vermutlich können sie reaktiviert werden".

Molekularbiologie ist nicht die Art von Wissenschaft, die man mit bloßem Auge machen kann.

Melissa Harris, Ph.D., leitet ein Labor, das sich auf CRISPR-Tools zur Genbearbeitung, Studien zur Einzelzellsequenzierung und Analysealgorithmen stützt. Aber alles, was es braucht, ist ein Blick, um den Status von Melanozyten-Stammzellen zu diagnostizieren und ihre Wirkung auf graues Haar zu bewerten.

Das ist die Schönheit von grauem Haar als Modell für das Altern: Wenn Ihr Haar nur eine Farbe hat, sind Haarstammzellen in Ordnung. Doch überall dort, wo graue Haare untergemischt sind, ist etwas schief gelaufen.

Du wirst älter? Es ist eine Möglichkeit. Ist dies ein unvermeidlicher Teil des Alterungsprozesses? Das ist nicht mehr so. Es wird nicht mehr gesagt.

Harris, der auch Assistenzprofessor am Institut für Biologie ist, hat das letzte Jahrzehnt damit verbracht, die Beziehung zwischen Stammzellen und Haarausfall aufzudecken. Vor allem aber suchte er nach Beweisen dafür, dass das Alter nicht der einzige Grund dafür ist, dass Melanozyten-Stammzellen versagen.

Jetzt konzentriert er seine Forschung mit Mäusen auf eine neue Aufgabe: zu zeigen, dass es eine Möglichkeit gibt, diese Zellen (und ihre ursprünglichen Farbpigmente) von den Toten zurückzubringen.

Harris 'Labor arbeitet mit einem Biotechnologie-Startup zusammen, um eine experimentelle Verbindung zu untersuchen, die bei Mäusen die langfristige Haarfarbe wiederherzustellen scheint.

Warum werden die Haare grau?

Die Haarfarbe stammt von Melanozyten-Stammzellen, die in der Nähe der Wurzel jeder der etwa 150.000 Haarzwiebeln auf unserem Kopf leben. (Das heißt, wenn Sie eine durchschnittliche Menge an Haaren haben, ist die Suche nach Ihnen sonst diese andere).

Jedes Haar überlebt ungefähr sieben Jahre. Wenn es fällt, beginnt ein neues an seiner Stelle zu wachsen. Dies ist das Signal für einige Stammzellen, die darauf warten, dass die Melanozyten aufwachen, sich in Melanozytenzellen verwandeln (differenzieren), die Pigmente produzieren und zur Haarwurzel wandern, wo sie Pigmente als neues Haar in den Haarschaft injizieren wachsen.

Die Forscher vermuteten, dass sich mit zunehmendem Alter alle Melanozyten-Stammzellen zu Melanozyten differenzierten oder auf andere Weise verschwanden und keine Stammzellen als Reserve übrig blieben, um eine neue Gruppe von Melanozyten zu bilden.

Melissa Harris hat in den letzten zehn Jahren an dem Problem gearbeitet und ein viel komplexeres Bild entdeckt.

Sie und ihr Laborteam identifizierten mehrere Ursachen für graues Haar und ermutigten den Beweis, dass Melanozytenstammzellen auch überleben können, wenn das Haar grau wird. Sie befinden sich möglicherweise in einem tiefen Schlafzustand und das richtige Signal kann sie wecken.

Auf Wiedersehen Tinkturen, aber nicht nur

Das Umfärben der Haare ist nicht das ultimative Ziel von Harris. Seine Arbeit findet Anwendung bei vielen Pigmentstörungen wie Vitiligo oder sogar Melanom, einem Krebs der Melanozytenzellen.

Das ultimative Ziel ist es zu verstehen, warum somatische Stammzellen (die in Muskeln, Knochen und Organen im ganzen Körper vorkommen und von entscheidender Bedeutung sind. Für die Geweberegeneration, die Immunabwehr, die Wundheilung und sogar die Haarfarbe) mit zunehmendem Alter nachlassen.

„Um das Altern zu behandeln oder zu verhindern, müssen wir spezifischer werden, wir brauchen personalisierte Therapien, die auf einzelnen genetischen oder molekularen Faktoren basieren“, sagte der Wissenschaftler. Dazu ist es wichtig, die Mechanismen zu verstehen, die den Lebenszyklus von Stammzellen unterbrechen.

Die meisten dieser Stammzellen sind im Labor bekanntermaßen schwer zu bearbeiten: Es ist nicht einfach, ihre Gene ohne katastrophale Folgen zu manipulieren. Aber Melanozyten-Stammzellen sind eine Ausnahme.

Wissenschaft der Eitelkeit

"Jeder hat graue Haare", sagte Harris. Doch die Forschung zu diesem Thema hat einen schlechten Ruf "Es gilt als die Wissenschaft der Eitelkeit", Er sagt. Wie sie jedoch in ihren Reden gerne betont, „Ich bin kein eitler Mensch. Mein Labor hat das am besten geeignete Modell ausgewählt, um zu untersuchen, was mit Stammzellen passiert, wenn wir altern.“

Die Arbeit brachte ihr ein prestigeträchtiges K99/R00 Pathway to Independence Stipendium des National Institute of Aging des NIH und einige Berühmtheit auf dem Gebiet der Alternsforschung ein. Kollegen nennen sie „die Grauhaarige“.

Graue Haare? Ich bin in deinem Schicksal

Ergrauen der Haare ist unvermeidlich. „Zwischen 61 und 65 haben 91 % der Menschen ein gewisses Maß an Ergrauen ihrer Haare“er sagt, Melissa Harris. Aber manche Menschen hätten weitaus weniger graue Haare als andere, fuhr sie fort. Warum? Einer der Faktoren, die wir beitragen können, ist der genetische Hintergrund.

Eine Studie aus dem Jahr 2012 in Frankreich zeigte das Vorhandensein grauer Haare bei Menschen im Alter von 45 bis 62 Jahren unterschiedlicher Herkunft. Die „kontinentalen“ Franzosen hatten in dieser Altersgruppe die höchste Wahrscheinlichkeit, grau zu sein: 93 %. Am anderen Ende der Skala standen Franzosen subsaharischer Herkunft; nur 43 % von ihnen hatten graue Haare. Wie diese Zahlen andeuten, gibt es erhebliche Schwankungen: Was hat sich bei 7 % der „kontinentalen“ oder bei 57 % der „südsaharischen“ Menschen geändert, die noch ihre ursprüngliche Haarfarbe hatten?

Eine Infektion könnte ausreichen

„Vielleicht bei einer Person, die gesund ist, aber zu grauen Haaren neigt Eine einfache tägliche Virusinfektion reicht aus, um einen Rückgang der Melanozyten zu verursachen, was zu vorzeitigem grauen Haar führt “, sagt Harris. Es ist noch kein vollständig untersuchter Mechanismus beim Menschen, aber er würde mehrere Fälle erklären.

"Farbiges" Nachwachsen, eine Verbindung, die verblüfft

Harris erhielt letztes Jahr einen Kontakt von einem kleinen Biotech-Startup. Sie hatten eine experimentelle Verbindung in der Entwicklung, um das Haar nachwachsen zu lassen, und es schien auch die Pigmentierung zu beeinflussen. Das Unternehmen wollte mehr über den Mechanismus erfahren und bat Harris, die Verbindung im Labor zu testen.

"Ich war skeptisch", sagte Harris. „Aber ich habe zugestimmt, etwas zu recherchieren. Und es sieht großartig aus. Als ich den Mäusen die Verbindung gab, sah ich eine Repigmentierung der Haare. Die Mäuse verlieren ihre Haare, die Haare wachsen nach und behalten den höchsten Pigmentierungsgrad bei, was darauf hindeutet, dass der Prozess ist dauerhaft“.

Diese Verbindung programmiert die Stammzellen neu, bringt sie in einen jüngeren Zustand und ermöglicht ihnen, von vorne zu beginnen.

Harris und einer seiner Doktoranden, Josef Palmer, vermuten sie, dass Melanozyten-Stammzellen von einem Phänomen betroffen sein könnten, das als "Ruheprogramm" bezeichnet wird. Stammzellen aus Melanozyten beispielsweise werden nur etwa alle sieben Jahre in Frage gestellt, wenn neue Haare wachsen. Den Rest ihrer Zeit verbringen sie in einer Art Winterschlaf, und vielleicht wird es mit zunehmendem Alter nur schwieriger, sie aufzuwecken.

PD-L1-Protein und seine Rolle in grauem Haar

Spanische Ärzte schrieben in der Zeitschrift JAMA Dermatology eine seltsame Nebenwirkung bei mehr als einem Dutzend Patienten bemerkt zu haben, die sich einer Immuntherapie gegen Lungenkrebs unterziehen: Haar-Repigmentierung. PD-L1 ist ein Protein, das das Immunsystem unterdrückt: Durch seine Blockierung wird eine starke Immunantwort gegen Krebszellen ermöglicht.

Harris 'Labor untersuchte die ruhenden Stammzellen der Melanozyten und fand das heraus exprimierte mehr PD-L1-Proteine ​​als sich aktiv teilende Zellen. „Und wenn Sie in die Ruhephase übergehen, exprimieren die Zellen mehr PD-L1 und sind schwerer zu reaktivieren. Wir müssen ihnen einen guten Weckruf geben.“ sagt Harris.

Die Forschung hat den Wissenschaftler davon überzeugt, dass ein neues Paradigma auf dem Spiel steht.

Der kanonische Weg (fortschreitender Verlust von Melanozyten-Stammzellen und Ergrauen der Haare) weicht einem neuen Paradigma des „Schlafs“ von Melanozyten-Stammzellen, der das Haar grau werden lässt. Dies deutet darauf hin, dass wir Therapien finden können, um sie zu reaktivieren. Die untersuchte Verbindung könnte ein sehr, sehr vielversprechender Weg sein.

"Wir haben die Möglichkeit, herauszufinden, welche Möglichkeiten wir haben, ein ausgefallenes System zu reparieren", Sagte Harris. "Wir suchen immer nach dem, was kaputt ist, wir gehen selten in die entgegengesetzte Richtung, in Richtung Gewebeverjüngung. Deshalb ist es eine Studie, die mich begeistert."

Die Aussicht, unsere Zellen zu reaktivieren, indem man die graue Farbe des Haares stoppt und es nachwachsen lässt und dann vielleicht das Alter selbst umkehrt, ist in der Tat nicht schlecht.