Роль простагландину D2 в облисіння по чоловічому типу
Статистика говорить нам, що до 70 років до 80% чоловіків європеоїдної раси стикаються з облисінням за чоловічим типом або з андрогенетичною алопецією. Давньогрецький чоловічий корінь ανδρεια зустрічається тут недарма, тому що такий тип облисіння пов'язаний із підвищеним тлом тестостерону — чоловічого статевого гормону. Що, втім, не позбавляє андрогенетичної алопеції жінок, у яких ця напасть проявляється хоч і не так часто і чітко, але завдає набагато більше розладів в естетичному сенсі.
Стандартні підходи лікування облисіння включають використання фінастериду - речовини, що інгібує фермент, що перетворює тестостерон на його більш активну форму дигідротестостерон, - і банальну пересадку волосся на лисину з місця, де вони ще ростуть удосталь. Проблема в тому, що ці заходи не усувають причини алопеції, а отже, є тимчасовими та, зрештою, неефективними.
Алопеція характерна тим, що великі волосяні фолікули, з яких росте довге і товсте волосся, що утворює зачіску людини, дрібнішає і стає здатним зробити лише тоненькі волоски, що не надають шевелюрі особливої ефектності. Є ще один важливий момент – змінюється цикл росту волосся: тривалість активної фази (анагену) падає, а тривалість фази спокою, коли волосся не росте (телогену), – збільшується. В результаті час, відведений на зростання волосся, скорочується з приблизно кількох років (у нормі) до тижнів або навіть днів (при облисіння). Гістологічні дослідження показують, що, хоча кількість стовбурових клітин, у тому числі розвиваються волосяні фолікули, залишається незмінним, кількість активних попередників сильно скорочується*. Це означає, що в скальпі, що лисіє, або відсутній якийсь необхідний активатор процесу росту волосся, або жє речовина, що активно інгібує це зростання.
* — «Біомолекула» вже розповідала про тонкощі міжклітинних взаємодій, що визначають нормальне зростання волосся: «Нові подробиці життя волосяного фолікула» [1].
Дерматологи зі США застосували сучасні молекулярні методи, щоб ідентифікувати відмінності в лисіючому і поки що «тримається» скальпі тих самих людей [2]. Для цього вони вивчали диференціальну експресію (активність) генів і виявили, що в шкірі лисини активність гена, що кодує фермент простагландин-D2-синтазу, вище, ніж у «нормальному» скальпі, а також вище і концентрація самого цього ферменту, а, отже, і простагландину D2 (ПГ-D2).
Простагландини - група ліпідних фізіологічно активних речовин, що утворюються в організмі в результаті метаболізму незамінних жирних кислот (таких як арахідонова). Строго кажучи, вони гормони, але класифікуються окремо як медіатори багатьох фізіологічних процесів (таких як запалення, терморегуляція, м'язовий тонус чи біль).
Термін «простагландин» походить від латинської назви передміхурової залози (glandula prostatica), оскільки саме звідти (а точніше, із насіннєвої рідини) у 1935 р. було виділено цю речовину шведським фізіологом Ульфом фон Ойлером. За дослідження простагландинів він і шведські біохіміки Суне Бергстрьом і Бенгт Самуельсон отримали в 1982 Нобелівську премію з фізіології та медицини.
Строго кажучи, технологія мікрочіпів, що використовується для цього експерименту, виявила відмінності в активності не одного, а цілих 250 генів: наприклад, у «волосатій» шкірі збільшена активність генів, що кодують кератини (основні структурні білки волосся), а в лисій — чомусь генів гемоглобінів (Рис. 1). Зі зведення за функціями цих 250 генів(Gene Ontology) слід, що у нормальному скальпі активніше працюють гени, відповідальні за морфогенез та розвитку тканин і органів, а лисом — гени імунної відповіді.
Малюнок 1. Вивчення активності генів у лисому і «нормальному» скальпі. де активність змінюється навпаки [праворуч], зміна активності показана у вигляді прямих ліній, нахил яких пропорційний зміні активності. Дослідження було проведено на п'яти індивідах з алопецією (A-E), для яких порівнювали облисілий і нормальний скальп. Знизу зліва: Кластеризація 250 генів, що змінюють свою активність у лисом порівняно з нормальним скальпом. Знизу справа: схема біосинтезу ПГ-D2, ПГ-E2 та 15-деоксипростагландину J2 (15-dPGJ2) з арахідонової кислоти. Ферменти біосинтезу вказані поруч із стрілками; 15-dPGJ2 виходить із ПГ-D2 неферментативно. ПГ-D2 зв'язується з двома рецепторами (DP-1 та DP-2), а його похідне 15-dPGJ2 - тільки з DP-2.
Одночасно зі збільшенням концентрації ПГ-D2 зростала і концентрація простагландину 15-dPGJ2, що не дивно з огляду на те, що другий утворюється з першого природним шляхом. Цікавіше інше: рівень простагландину E2 (синтезованого своїм ферментом) знижувався тією ж мірою, якою зростав рівень ПГ-D2. Подібний антагонізм відомий серед простагландинів, і можна навіть припустити, що у разі зростання волосся важливий саме баланс ПГ-D2/E2, а не концентрація кожного з них окремо. До речі, це дозволяє пояснити також, чому аспірин, який неселективно інгібує біосинтез простагландинів, не впливає на зростання волосся: знижуючи його загальний рівень, він не змінює балансу.
Справа про лисі миші
Малюнок 2. У генетично модифікованих мишей лінії K14-Ptgs2 спостерігається алопеція (згори), гіперплазія сальних залоз (знизу) та збільшений рівень ПГ-D2 у шкірі. На забарвленому гематоксиліном/еозиному зрізі шкіри видно збільшення сальних залоз (жовті стрілки) та порушення морфології волосяних фолікулів (чорні стрілки).
Рецептор простагландину
Дослідники прямо проілюстрували, що ПГ-D2 та його похідне 15-dPGJ2 інгібують зростання волосся, втираючи ці речовини в шкіру та вимірюючи динаміку зростання. Аналогічні експерименти було проведено і культурі шкіри, перенесеної в чашку Петри. Але цього мало.
Щоб точно встановити молекулярний шлях, яким організм сприймає «сигнал лисіти», переданий цими простагландинами, дерматологи використовували трансгенну лінію мишей, позбавлених за допомогою технології генетичного нокауту [3] гена рецептора GPR44 (DP-2), одного з двох, що в принципі реагують на простагландини. У таких тварин в експерименті з місцевим застосуванням ПГ-D2 зростання волосся не сповільнювалося, з чого було зроблено висновок, що це саме G-білокоспряжений рецептор GPR44 бере участь у розвитку алопеції і, отже, може стати мішенню лікування облисіння.
Шампунь для жирного волосся
Дослідження, проведене американськими дерматологами, зробило молекулярну картину облисіння чіткішою. Зокрема, той факт, що ген, що кодує фермент, що перетворює арахідонову кислоту на простагландини, регулюється тестостероном, дозволяє побудувати наступний ланцюжок: тестостерон → простагландин-синтазу → простагландини D2 та/або 15-dPGJ2 → уповільнення росту волосся, деградація фолікулів та обл.
Ясний і шлях, через який простагландини роблять свою дію: це рецептор GPR44. Отже, тепер можна говорити і про новий типЛікування: антагоністи цього рецептора, деякі з яких вже проходять клінічні випробування, можуть використовуватися для уповільнення облисіння і навіть, можливо, щоб звернути цей процес.
І тоді для лисих знову стане актуальним питання вибору перукаря і покупки шампуню для жирного, нормального, сухого, пофарбованого (потрібне підкреслити) волосся.