Учёные раскрыли, как кожа решает, где расти волосам

Расположение будущих волос на коже может формироваться благодаря направленному движению клеток в ответ на химические сигналы. Ученые из Женевского университета продемонстрировали, что единый механизм способен воспроизвести совершенно разные узоры волосяных зачатков у двух видов грызунов. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Задолго до рождения на коже эмбриона формируются плакоды — крошечные участки, которые со временем превращаются в полноценные волосяные фолликулы. У лабораторных мышей новые зачатки появляются последовательными волнами, встраиваясь между уже существующими.

Классическое объяснение этого процесса связывает его с ростом кожи и подавлением формирования новых зачатков вблизи старых. Однако такая схема с трудом объясняет более упорядоченные узоры, наблюдаемые у других животных.

Исследователи обратились к хемотаксису — направленному движению клеток вдоль градиента химического вещества. В их математической модели подвижные клетки дермы взаимодействовали с привлекающим сигналом эпидермиса на растущем участке кожи.

Этот механизм точно воспроизвел закономерность последовательного появления зачатков у обычной домовой мыши. Затем ученые решили проверить модель на иглистой мыши Acomys dimidiatus, у которой волосяные зачатки выстраиваются в особенно регулярный узор с четко выраженным направлением.

Для воспроизведения второго варианта расположения оказалось достаточно лишь скорректировать направленность взаимодействий и параметры роста кожи в соответствии с экспериментальными данными. Создавать полностью отдельный механизм для каждого вида не потребовалось.

По мнению авторов работы, полученный результат наглядно демонстрирует, как локальное поведение отдельных клеток способно порождать сложную структуру целой ткани.