Биология волос

2.7. Пептиды тимуса

Вилочковая железа (тимус) является жизненно важным органом иммунной системы. Основными функциями тимуса являются обеспечение положительной и отрицательной селекции иммунокомпетентных клеток, регуляция роста, созревания и дифференцировки Т-лимфоцитов, а также активности зрелых клеток иммунной системы. Выполнение функций тимуса реализуется благодаря особому строению железы и опосредуется секретируемыми гормонами: гомеостатическим гормоном тимуса-α, гомеостатическим гормоном тимуса-β, протимозином-α, тимопоэтином II, тимозином-β4, гуморальным фактором тимуса, тимозином-α1, тимозином-α7, тимулином, тимопентина пентапептидом.

Первым свидетельством тесной онтогенетической связи тимуса (вилочковой железы) и волосяных фолликулов можно считать врожденное отсутствие тимуса у мутантных голых мышей (Hsd:Athymic Nude-Foxn1nu), выведенных С.П. Фланаганом в 1966 г. В последующем оказалось, что фактор транскрипции FOXN1 экспрессируется исключительно в эпителии тимуса и коже не только у мышей, но и у человека. Мутации в этом гене приводят к врожденному отсутствию волос и ранней гибели по причине инфекционных заболеваний на фоне отсутствия тимуса и у животных, и у человека.

О влиянии тимуса на функционирование волосяных фолликулов также свидетельствует сообщение Dasgupta и коллег, проанализировавших массу тимуса и длину волос на теле у 105 погибших от несчастных случаев и показавших, что иммуногенный статус тимуса может оцениваться по длине волос на теле, поскольку при большей массе тимуса длина волос была больше.

Следует отметить, что в волосяном фолликуле человека выявлена экспрессия таких пептидов тимуса, как тимулин, тимозин-β4 и протимозин-α. При этом локализация этих пептидов приурочена к активно пролиферирующим структурам волосяного фолликула, что указывает на их участие в регуляции роста волоса. Meier N. и соавт. (2012) в контролируемом исследовании показали, что пептиды тимуса (тимозин-α1, тимулин и тимозин-β4) оказывают прямое влияние на рост волос человека при обработке органной культуры волосяных фолликулов in vitro. И хотя эффект пептидов тимуса в экспериментах указанных авторов был разнонаправленным и зависел от концентрации исследуемых белков (тимулин увеличивал скорость роста стержня волоса, а тимозин-α1 и тимозин-β4 уменьшали), опыт клинического применения пептидов тимуса при нерубцовых алопециях свидетельствует о способности тимозина-β4 (и, по-видимому, других пептидов тимуса) эффективно стимулировать рост волос.

Тимозин-β4 (Тβ4) — белок с молекулярной массой 4900 Да, содержащий 43 аминокислоты. Тβ4 оказывает широкий спектр биологических эффектов: играет важную роль в подвижности клеток благодаря участию в быстрой полимеризации/деполимеризации актина и ускоряет репаративные процессы в коже, стимулирует ангиогенез, оказывает противовоспалительный и другие эффекты.

Влияние на функцию волосяных фолликулов этого пептида тимуса наиболее изучено. Суммируя известные на сегодняшний день факты, можно сказать, что Тβ4 оказывает положительное влияние на рост волос, одновременно воздействуя на ряд ключевых звеньев:

1. стволовые клетки в области bulge — стимулирует их миграцию и дифференциацию;

2. микроциркуляцию — благодаря ангиогенному действию улучшает питание клеток;

3. матриксные протеиназы — регулирует их экспрессию, способствуя ремоделированию дермального матрикса вокруг волосяного фолликула в процессе его развития;

4. иммуноциты — уменьшает воспаление, что особенно актуально при гнездной алопеции.

Тимулин (Тл) — это пептид из 9 аминокислот, который связывает ион цинка, необходимый для реализации биологических функций белка. Тимулин является короткоживущим белком, его концентрация в крови максимальна в ранний постнатальный период и с возрастом постепенно снижается. Для секреции Тл характерен циркадный ритм с пиком концентрации в ночное время.

Тимулин синтезируется эпителиальными клетками вилочковой железы и считается специфическим для этого органа белком, но иммуногистохимическими методами его экспрессия была выявлена в эпидермисе и придатках кожи, а также в печени мышей. Известно, что тимулин регулирует высвобождение гипофизом пролактина, тиреотропина и адренокортикотропного гормона, определяющих рост волос, циклическую смену фаз анагена, телогена и катагена, а также их пигментацию.

Интересно, что у больных гнездной алопецией уровень тимулина в плазме крови значительно снижен по сравнению со здоровыми людьми, что было показано в выборке из 77 больных по сравнению с 64 контрольными испытуемыми, соответствующими по полу и возрасту (p < 0,00001). При этом уровень тимулина не зависит от наличия циркулирующих органоспецифических антител к тимулину или наличия атопических заболеваний, но степень снижения уровня тимулина в сыворотке крови отчетливо коррелирует со степенью тяжести гнездной алопеции: при наличии отдельных очагов уровень снижен, при тотальной алопеции содержание тимулина еще ниже, а при универсальной алопеции тимулин часто не определяется.

Также оказалось, что уровень тимулина в сыворотке крови коррелирует и с активностью гнездной алопеции: при активном восстановлении роста волос больных младше 20 лет уровень тимулина ниже средних нормальных показателей в 50% случаев, при стабильном течении гнездной алопеции (отсутствие выпадения волос и восстановления их роста) — у 80% больных, а при активном выпадении волос — у 100% пациентов (p < 0,001).

Отличия также были статистически значимыми при сравнении больных с активным выпадением волос и больных с возобновлением их роста. У больных старше 20 лет не отмечалось значимых отличий между контрольной группой и больными с восстановлением роста волос; при стабильном течении у 78% пациентов уровень тимулина был ниже средних нормальных показателей; при активном выпадении — у 81% (p < 0,001). Таким образом, в клинических исследованиях показано, что чем выше активность заболевания, тем ниже уровень тимулина в плазме крови.

Эти наблюдения согласуются с клинической практикой восполнения дефицита цинка для стимуляции роста волос и ногтей: по-видимому, такой эффект может быть опосредован, в том числе тимулином, выполняющим свои биологические функции только при наличии иона цинка в активном центре.