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Les scientifiques de Harvard découvrent le motif réel derrière des goosebumps

Si vous vous êtes jamais demandé pourquoi nous obtenons des goosebumps, vous êtes à la bonne compagnie -- a ainsi fait Charles Darwin, qui a réfléchi au sujet de eux dans ses écritures sur l'évolution. Goosebumps pourrait protéger des animaux avec la fourrure épaisse contre le rhume, mais nous des êtres humains ne semblons pas tirer bénéfice de la réaction beaucoup -- ainsi pourquoi a-t-elle été préservée pendant l'évolution toute cette fois ?

Dans une étude neuve, les scientifiques d'Université de Harvard ont découvert la raison : les types de cellules qui entraînent des goosebumps sont également importants pour régler les cellules souche qui régénèrent le follicule pileux et le cheveu. Sous la peau, le muscle qui se contracte pour produire des goosebumps est nécessaire pour jeter un pont sur le lien de nerf bienveillant aux cellules souche de follicule pileux. Le nerf bienveillant réagit au rhume en contractant le muscle et en entraînant des goosebumps à court terme, et en pilotant l'activation de cellule souche de follicule pileux et la pousse des cheveux neuve sur le long terme.

Publié dans la cellule de tourillon, ces découvertes chez les souris donnent à des chercheurs une meilleure compréhension de la façon dont les différents types de cellules agissent l'un sur l'autre pour joindre l'activité de cellule souche avec des changements de l'environnement extérieur.

« Nous avons été toujours intéressés à comprendre comment des comportements de cellule souche sont réglés par les stimulus externes. La peau est un système fascinant : elle fait entourer les cellules souche multiples par de divers types de cellules, et est située à la surface adjacente entre notre fuselage et le monde extérieur. Par conséquent, ses cellules souche pourraient potentiellement répondre à un divers choix de stimulus -- du créneau, du corps entier, ou même de l'environnement extérieur, » a dit des Yum-Chieh Hsu, le professeur agrégé d'étoile d'Alvin et d'Esta de la cellule souche et de la biologie régénératrice, qui a abouti l'étude en collaboration avec professeur Chanter-janv. Lin d'université de Taïwan national. « Dans cette étude, nous recensons un créneau intéressant de double-composante qui règle non seulement les cellules souche sous équilibré, mais module également des comportements de cellule souche selon des changements de température à l'extérieur. »

Un système pour la pousse des cheveux de réglementation

Beaucoup d'organes sont faits de trois types de tissu : épithélium, mesenchyme, et nerf. Dans la peau, ces trois lignées sont dispensées dans un agencement spécial. Le nerf bienveillant, une partie de notre système nerveux qui règle l'homéostasie de fuselage et nos réactions aux stimulus externes, branche à un muscle lisse minuscule dans le mesenchyme. Ce muscle lisse branche consécutivement aux cellules souche de follicule pileux, un type de cellule souche épithéliale critique pour régénérer le follicule pileux ainsi que réparer des blessures.

Le lien entre le nerf bienveillant et le muscle a été réputé, puisqu'elles sont la base cellulaire derrière des goosebumps : les neurones bienveillants de déclencheurs froids pour envoyer un signe de nerf, et le muscle réagit en contractant et en faisant rester le cheveu sur l'extrémité. Cependant, en examinant la peau sous extrêmement de haute résolution utilisant la microscopie électronique, les chercheurs ont constaté que le nerf bienveillant non seulement lié au muscle, mais également formé une liaison directe aux cellules souche de follicule pileux. En fait, les fibres nerveuses enroulées autour des cellules souche de follicule pileux aiment une bande.

Nous pourrions réellement voir à un niveau d'ultrastructure comment le nerf et la cellule souche interactifs. Les neurones tendent à régler les cellules excitables, comme les autres neurones ou muscle avec des synapses. Mais nous étions étonnés de constater qu'ils forment les structures comme une synapse assimilées avec une cellule souche épithéliale, qui n'est pas un objectif très typique pour des neurones. »

Les Yum-Chieh Hsu, l'Alvin et Esta Star le professeur agrégé de la cellule souche et de la biologie régénératrice, Université de Harvard

Ensuite, les chercheurs ont confirmé que le nerf a en effet visé les cellules souche. Le système nerveux sympathique est normalement activé à une constante à basse altitude pour mettre à jour l'homéostasie de fuselage, et les chercheurs ont constaté que ceci à basse altitude de l'activité de nerf a mis à jour les cellules souche dans une condition portée en équilibre disponible pour la régénération. Sous le rhume prolongé, le nerf a été activé beaucoup à un de plus haut niveau et plus de neurotransmetteurs ont été relâchées, faisant pour activer rapidement, pour régénérer le follicule pileux, et pour élever les cellules souche le cheveu neuf.

Les chercheurs ont également vérifié ce qui a mis à jour les liens de nerf aux cellules souche de follicule pileux. Quand ils ont retiré le muscle branché au follicule pileux, le nerf bienveillant s'est rétracté et le lien de nerf aux cellules souche de follicule pileux a été détruit, prouvant que le muscle était un support structurel nécessaire pour jeter un pont sur le nerf bienveillant au follicule pileux.

Comment le système se développe

En plus d'étudier le follicule pileux dans sa condition entièrement formée, les chercheurs vérifiés comment le système se développe au commencement -- comment le muscle et le nerf atteignent le follicule pileux en premier lieu.

« Nous avons découvert que le signe vient du follicule pileux se développant lui-même. Il sécrète une protéine qui règle la formation du muscle lisse, qui attire alors le nerf bienveillant. Alors dans l'adulte, l'interaction tourne autour, avec le nerf et le muscle réglant ensemble les cellules souche de follicule pileux pour régénérer le follicule pileux neuf. Elle ferme le cercle entier -- le follicule pileux se développant détermine son propre créneau, » a dit Yulia Shwartz, un boursier post-doctoral dans le laboratoire de Hsu. Il était un Co-premier auteur de l'étude, avec Meryem Gonzalez-Celeiro, un étudiant de troisième cycle dans le laboratoire de Hsu, et Chih-Poumon Chen, un boursier post-doctoral dans le laboratoire de Lin.

Réponse à l'environnement

Avec ces expériences, les chercheurs ont recensé un système de deux-composante qui règle des cellules souche de follicule pileux. Le nerf est la composante de signalisation qui active les cellules souche par des neurotransmetteurs, alors que le muscle est la composante structurelle qui permet aux fibres nerveuses de brancher directement aux cellules souche de follicule pileux.

« Vous pouvez régler des cellules souche de follicule pileux de tant de différentes voies, et elles sont les modèles merveilleux pour étudier la régénération de tissu, » Shwartz a dit. « Cette réaction particulière est utile pour la régénération s'accouplante de tissu avec des changements du monde extérieur, tel que la température. C'est une réaction de deux-couche : les goosebumps sont une voie rapide de fournir un certain tri de relief à court terme. Mais quand le rhume dure, ceci devient un mécanisme intéressant pour que les cellules souche sachent qu'il est peut-être temps de régénérer la couche neuve de cheveu. »

À l'avenir, les chercheurs exploreront plus plus loin comment l'environnement externe pourrait influencer les cellules souche dans la peau, sous l'homéostasie et dans des situations de réglage telles que la cicatrisation.

« Nous vivons dans un environnement continuellement en cours d'évolution. Puisque la peau est toujours en contact avec le monde extérieur, elle nous donne une occasion d'étudier quels mécanismes les cellules souche dans notre fuselage emploient pour intégrer la production de tissu avec des exigences de changement, il est essentielle pour que les organismes prospèrent qu'en ce monde dynamique, » Hsu a dit.

Source:
Journal reference:

Shwartz, Y., et al. (2020) Cell Types Promoting Goosebumps Form a Niche to Regulate Hair Follicle Stem Cells. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2020.06.031.