Rješavanje biološke zagonetke: Kako stres uzrokuje sijedu kosu

Kad je Marie Antoinette zarobljena tijekom Francuske revolucije, njezina kosa navodno je preko noći postala bijela. U novijoj povijesti John McCain doživio je teške ozljede kao ratni zarobljenik tijekom rata u Vijetnamu – i posjedio.

Anegdote već duže vrijeme povezuju stresna iskustva s fenomenom sive kose. Sada su, po prvi put, znanstvenici sa Sveučilišta Harvard otkrili kako se to točno odvija: stres aktivira živce koji su dio reakcije borbe ili bijega, što zauzvrat uzrokuje trajno oštećenje matičnih stanica koje regeneriraju pigment u folikulima kose.

Studija objavljena u časopisu Nature poboljšala je znanstvena saznanja o tome kako stres može utjecati na tijelo.

“Svatko ima anegdotu o tome kako stres utječe na njihovo tijelo, posebno na kožu i kosu – jedino tkivo koje možemo vidjeti izvana”, rekao je stariji autor Ya-Chieh Hsu, izvanredni profesor Steve Alvin i Esta Star Stanična i regenerativne biologije na Harvardu. “Željeli smo shvatiti je li ta veza istinita i ako je tako, kako stres dovodi do promjena u raznim tkivima. Pratili smo pigmentaciju kose – i osim toga, htjeli smo doznati dovodi li stres doista do sijede kose. ”

Sužavanje krivca

Budući da stres utječe na cijelo tijelo, istraživači su najprije morali suziti koji je sustav tijela odgovoran za povezivanje stresa s bojom kose. Tim je prvi hipotezirao da stres uzrokuje imunološki napad na stanice koje stvaraju pigment. Međutim, kad je miševima kojima nedostaju imunološke dlaka još uvijek sijedila, istraživači su se okrenuli hormonu kortizolu. Ali još jednom, to je bila slijepa ulica.

“Stres uvijek podiže razinu hormona kortizola u tijelu, pa smo mislili da kortizol može igrati ulogu”, rekao je Hsu. “Ali iznenađujuće, kad smo uklonili nadbubrežnu žlijezdu s miševa tako da oni nisu mogli proizvoditi hormone nalik kortizolu, njihova je dlaka još uvijek sijedila od stresa.”

Nakon sustavnog uklanjanja različitih mogućnosti, istraživači su proučavali simpatički živčani sustav, koji je odgovoran za odgovor tijela na borbu ili bijeg.

Simpatički živci se granaju u svaki folikul dlake na koži. Istraživači su otkrili kako stres uzrokuje da ti živci oslobađaju kemijski norepinefrin, kojeg uzimaju matične stanice koje regeneriraju pigment.

Trajna oštećenja

U folikulu dlake određene matične stanice djeluju kao rezervoar stanica koje proizvode pigment. Kada se kosa regenerira, neke matične stanice pretvaraju se u stanice koje stvaraju pigmente i boje kosu.

Istraživači su otkrili da norepinefrin iz simpatičkih živaca uzrokuje da se matične stanice pretjerano aktiviraju. Matične stanice se pretvaraju u stanice koje proizvode pigmente i prerano iscrpljuju rezervoar.

“Kad smo počeli ovo proučavati, očekivao sam da je stres loš za tijelo – ali štetni utjecaj stresa kojeg smo otkrili bio je puno veći nego što sam zamislio”, rekao je Hsu. “Nakon samo nekoliko dana, sve matične stanice koje regeneriraju pigment su izgubljene. Jednom kada nestanu, pigment se više ne može regenerirati. Šteta je trajna.”

Ovo otkriće naglašava negativne nuspojave inače zaštitnog evolucijskog odgovora, rekli su istraživači.

“Akutni stres, naročito odgovor na borbu ili bijeg, tradicionalno se smatra korisnim za preživljavanje životinje. No, u ovom slučaju akutni stres uzrokuje trajno iscrpljivanje matičnih stanica”, rekao je postdoktorski kolega Bing Zhang, vodeći autor časopisa studija.

Odgovor na temeljno pitanje

Da bi povezali stres s bojom kose, istraživači su započeli s reakcijama cijelog tijela i progresivno zumirali u pojedine organske sustave, interakciju stanica, sve do molekularne dinamike. Proces je zahtijevao razne alate za istraživanje, uključujući metode manipulacije organima, živcima i staničnim receptorima.

“Da bismo došli od najviše razine do najsitnijih detalja, surađivali smo s mnogim znanstvenicima u širokom rasponu disciplina, koristeći kombinaciju različitih pristupa za rješavanje vrlo temeljnog biološkog pitanja”, rekao je Zhang.

Suradnici su bili Isaac Chiu, docent imunologije na Medicinskom fakultetu Harvard koji proučava međusobnu povezanost živčanog i imunološkog sustava.

“Znamo da periferni neuroni snažno reguliraju rad organa, krvnih žila i imunitet, ali manje se zna o tome kako reguliraju matične stanice”, rekao je Chiu.

“S ovom studijom, sada znamo da neuroni mogu kontrolirati matične stanice i njihovu funkciju, te možemo objasniti na koji način oni komuniciraju na staničnoj i molekularnoj razini kako bi povezali stres sa sijedom kosom.”

Nalazi mogu pomoći rasvijetliti šire učinke stresa na razne organe i tkiva. Ovo će razumijevanje utrti put novim studijama koje nastoje izmijeniti ili blokirati štetne učinke stresa.

“Preciznim proučavanjem kako stres utječe na matične stanice koje regeneriraju pigment, postavili smo temelje razumijevanja kako stres utječe na ostala tkiva i organe u tijelu”, rekao je Hsu.” Razumijevanje kako se naša tkiva mijenjaju pod stresom prvi je kritični korak prema eventualnom liječenju koje može zaustaviti ili povratiti štetni utjecaj stresa. Na ovom području moramo još puno naučiti.”