Im Laufe eines Lebens bildet jeder Haarfollikel eine Reihe von neuen Haaren und stellt die Haarproduktion vorübergehend ein, bevor er wieder von neuem beginnt. Dies hat die Aufmerksamkeit auf die epithelialen Stammzellen gelenkt, die in regelmäßigen Abständen den Follikel erneuern und die Vorläuferzellen, die den Haarschaft bilden, regenerieren. Zwischen dem Gütesiegel der Stammzellen und der Tatsache, dass das Haar aus den Nachkommen dieser Epithelzellen besteht, wird manchmal vernachlässigt, dass eine kleine Population mesenchymaler Zellen an der Basis des Follikels, der dermalen Papille, eine entscheidende Rolle dabei spielt, diesen epithelialen Stamm- und Vorläuferzellen zu sagen, was sie tun sollen. Die DP dient als physische Nische für Vorläuferzellen und liefert auch sekretierte Signale, die ihr Verhalten und das ihrer Nachkommen beeinflussen. In einer Arbeit, über die in der jüngsten Ausgabe von Development (140, 1676-83) berichtet wurde, haben wir die Frage gestellt, ob eine Schädigung dieser Nischenzellen und nicht der Stammzellen die Ursache für Haarausfall und -verdünnung sein könnte.

Die meisten von uns werden mit zunehmendem Alter ein gewisses Maß an Haarverdünnung oder -ausfall erleben. Bei den meisten Formen des Haarausfalls verschwindet der Follikel nicht. Stattdessen bildet er in aufeinanderfolgenden Zyklen der Haarbildung kürzere und dünnere Haare, bis er in einen miniaturisierten „Vellus“-Follikel umgewandelt wird, der die winzigen, unpigmentierten Haare bildet, die in den meisten „kahlen“ Kopfhautbereichen verbleiben. Der Prozess der Miniaturisierung ist progressiv, wobei sowohl die dermale Papille als auch die epitheliale Haarzwiebel über mehrere Haarzyklen hinweg an Größe einbüßen. Es wurde ein Zusammenhang zwischen der Anzahl der Zellen in der dermalen Papille und der Größe des Haares während der Haarausdünnung festgestellt, aber die Frage nach Ursache und Wirkung blieb bestehen. Verursacht eine abnehmende Epithelpopulation eine kleinere dermale Papille, oder verursacht eine kleinere dermale Papille die Verkleinerung des epithelialen Follikels und des Haarschafts? Wir entwickelten genetisch veränderte Mäuse, die es uns ermöglichten, die Anzahl der dermalen Papillenzellen in erwachsenen Haarfollikeln zu verringern, und zeigten, dass dies zwei der Kennzeichen des menschlichen Haarausfalls verursacht. Aufeinanderfolgende Haarschäfte, die von demselben Follikel produziert werden, sind kürzer und dünner, und der Haarfollikel verbringt längere Zeit in einer Ruhephase, bevor er mit der Bildung eines neuen Haares beginnt.

Wenn wir einen geringen Grad an stochastischer DP-Zelldepletion fortbestehen ließen, konnten die Mäuse ihr Haarkleid nicht regenerieren, was einer Glatze gleichkam. Die pathologische Ursache des DP-Verlusts, die induzierbare Expression eines zellautonomen Toxins speziell in DP-Zellen, konnten wir in dieser Arbeit jedoch kontrollieren. Dies ermöglichte es uns, die laufende Ursache des Haarausfalls zu stoppen und zu untersuchen, ob die geschrumpften Follikel irreversibel geschädigt waren. Wir stellten fest, dass einige Follikel in der Ruhephase verharrten und keine neuen Haare bildeten. Andere hingegen bildeten weiterhin neue Haare und stellten sich sogar selbst wieder her, indem sie die Anzahl der DP-Zellen erhöhten und in den folgenden Zyklen größere Haare erzeugten. Der Unterschied zwischen diesen beiden Schicksalen wurde durch die Anzahl der DP-Zellen bestimmt, die nach dem Abschalten des Toxins verblieben. Ein Follikel mit ein paar mehr Zellen würde ein neues Haar erzeugen und sich selbst wiederherstellen, während ein Follikel mit ein paar weniger DP-Zellen keine neuen Haare mehr zum Fell beitrug.

Das sind gute Nachrichten für diejenigen, die von Haarausfall geplagt werden. Der Schwelleneffekt der DP-Zellzahl deutet darauf hin, dass, sobald die Ursache des DP-Zellverlustes unter Kontrolle ist, therapeutische Ansätze nur einen bescheidenen Erfolg bei der Wiederherstellung der DP-Zellzahl erzielen müssen, um den Haarzyklus wiederherzustellen. Danach sollte die intrinsische Fähigkeit des Haarfollikels, sich selbst zu regenerieren, den Rest der Arbeit erledigen. Damit Sie nicht in Versuchung kommen, anzurufen, möchte ich klarstellen, dass wir noch kein Heilmittel gegen Haarausfall gefunden haben. Diese Arbeit deutet jedoch darauf hin, dass das Verständnis der Mechanismen, durch die die Kommunikation zwischen den epithelialen und mesenchymalen Kompartimenten des Follikels die Anzahl der DP-Zellen reguliert, ein Weg zu diesem Ziel sein könnte.

Im weiteren Kontext zeigt diese Arbeit, dass durch die Veränderung der Größe der Nische für eine epitheliale Vorläuferpopulation unterschiedliche Genexpressions- und morphogenetische Programme von denselben Zellpopulationen ausgeführt werden, die das Ergebnis der Organogenese dramatisch verändern. Durch die Untersuchung der Veränderungen in den genetischen Bahnen, die diesen Wechsel begleiten, hoffen wir, einen allgemeineren Einblick in die Mechanismen zu erhalten, die die Morphogenese regulieren.

Die Haarfollikelzwiebel: Die dermale Papille (grüne Zellen in der Mitte der Haarzwiebel) dient sowohl als physikalische als auch als chemische Nische, die die Aktivität der benachbarten epithelialen Vorläuferzellen (nicht markiert, außer einer roten Kernfärbung) reguliert, die den Haarschaft und die ihn umgebende innere Wurzelscheide bilden.

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