Биология волос

2.4. Гормоны гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы

Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система представляет собой сеть гормональной регуляции, активация которой происходит в ответ на стресс. Стресс может принимать самые разнообразные формы, включая такие критические ситуации, как представляющие угрозу для жизни заболевания, хирургические вмешательства и кровотечения, а также хронические воздействия стрессовых факторов, как в случае депрессии или нарушений функции системы пищеварения.

Активное выпадение волос часто наблюдается после перенесенного стресса, и это обстоятельство однозначно свидетельствует о чувствительности волосяных фолликулов к гормонам, запускающим и регулирующим стрессовую реакцию организма.

Кожа является стратегическим барьером между внутренней и внешней средой, поэтому она постоянно подвергается воздействию негативных стрессовых факторов. Чтобы противостоять их агрессивному воздействию, кожа располагает высокоорганизованной системой, интегрирующей кортикотропин-рилизинг-гормон (КТ-РГ) и белки семейства проопиомеланокортина (ПОМК), главным образом — адренокортикотропный гормон (АКТГ) и α-меланоцитстимулирующий гормон (α-МСГ). Органные культуры человеческих волосяных фолликулов также демонстрируют синтез кортизола, его секрецию и негативную обратную регуляцию с КТ-РГ.

По сути, эта система представляет собой аналог гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси — главной антистрессорной системы кожи. Ее активация стрессовыми факторами, в частности, ультрафиолетовым (УФ) излучением и провоспалительными цитокинами, начинается с продукции и высвобождения КТ-РГ клетками кожи. В коже КТ-РГ действует как провоспалительный медиатор, вызывая дегрануляцию тучных клеток и повышая проницаемость сосудов.

Помимо этого, он угнетает пролиферацию и модулирует экспрессию факторов воспаления в клетках эпидермиса. Получены данные, свидетельствующие и о возможности противовоспалительного действия КТ-РГ. Например, при термических ожогах локальные инъекции КТ-РГ оказывают противоотечное действие, КТ-РГ обладает антиноцицептивной активностью и ускоряет заживление кожи. КТ-РГ обладает разносторонним действием и на волосяные фолликулы, модулируя важнейшие их характеристики: удлинение стержня волоса, индукцию катагена, пролиферацию кератиноцитов волоса, продукцию меланина. Интересно, что кожа и волосяные фолликулы обладают и системой обратной связи Например, гидрокортизон угнетает экспрессию КТ-РГ в волосяных фолликулах, а дексаметазон оказывает аналогичное действие на меланоциты (Ito N., et al., 2005; Slominski A., Wortsman J., 2000).

Белки-производные ПОМК оказывают свое действие, связываясь с так называемыми меланокортиновыми рецепторами. Меланокортиновые рецепторы (рецепторы МК) обнаружены в сальных, потовых эккриновых железах, волосяных фолликулах и эпидермисе кожи человека и крыс.

α-МСГ влияет на дифференцировку кератиноцитов, изменяет их иммунные функции и регулируют активность дермальных фибробластов, угнетает экспрессию белка теплового шока, что подтверждает гипотезу о роли МСГ в гомеостазе, выживаемости и цитопротекции (Orel L., et al., 1997). Кроме того, этот гормон стимулирует продукцию и высвобождение молекул женских сексуально привлекательных запахов и мужских феромонов, провоцирующих агрессию у животных (Thody A.J., Graham A., 1989).

Наиболее изученным проявлением влияния на кожу АКТГ и МСГ является стимуляция меланогенеза и переключение с феомеланогенеза на эумеланогенез, что подтверждается и клиническими наблюдениями. Исследования на клеточных культурах нормальных и злокачественных меланоцитов показали, что МСГ и АКТГ связываются с рецепторами и проявляют максимальную меланогенную активность (Slominski A., 2000). У людей значение пептидов-производных ПОМК в физиологической пигментации было продемонстрировано при изучении фенотипа детей с дефицитом ПОМК, которые всегда имеют рыжую окраску волос.

α-МСГ, АКТГ и рецепторы МК-1 являются ауто- и паракринными регуляторами пигментации не только кожи, но и волос (Slominski A., 2005). В настоящее время активно ведутся исследования по изучению возможности применения препаратов на основе α-МСГ для профилактики и лечения поседения волос. В этих целях предполагается использование синтетического аналога α-МСГ, который может имитировать функции естественного гормона и обладает минимумом побочных эффектов при клиническом применении. Его использование может быть особенно полезным в лечении поседения волос, поствоспалительном полиозе (рост седых волос в фазу регресса при очаговой алопеции).

Помимо регуляции пигментации, α-МСГ и АКТГ обладают и другими эффектами на волосяные фолликулы. АКТГ и α-МСГ экспрессируются клетками наружной оболочки волосяных фолликулов в фазе анагена, дермальными фибробластами и эндотелиоцитами капилляров. У мышей АКТГ действует как индуктор фазы роста, но провоцирует преждевременное начало катагена при воздействии на фолликулы волос в фазе анагена (Paus R., et al., 1994; 1999).

Рост волос и циклическая активность волосяного фолликула определяются «биологическими часами», которые у грызунов меняют физиологию и морфологию кожи. Наиболее низкая секреция β-эндорфина, АКТГ и α-МСГ наблюдается в фазу телогена, повышаясь во время анагена и снижаясь во время катагена (Ermak G., Slominski A., 1997). Из этого можно заключить, что биологические часы, регулирующие активность волосяных фолликулов, одновременно регулируют и местную продукцию, высвобождение нейрогормонов и экспрессию соответствующих рецепторов.

АКТГ является основным регулятором синтеза глюкокортикоидов. Функции этих гормонов разнообразны — от регуляции метаболизма до модификации иммунологического и воспалительного ответов. Наиболее биологически активным глюкокортикоидом, секретируемым надпочечниками, является кортизол (на его долю приходится 80%). Остальные 20% в порядке убывания активности составляют кортизон, кортикостерон, 11-дезоксикортизол и 11-дезоксикортикостерон.

В сутки надпочечниками секретируется 15–30 мг кортизола. Более 90% кортизола циркулирует в крови в комплексе с белками — преимущественно с глобулином (кортикоидсвязывающим глобулином или транскортином). Незначительная часть связана с альбуминами. На долю свободной фракции приходится примерно 8% кортизола плазмы, и именно свободный кортизол и отвечает за биологический эффект. Дефицит инсулина и эстрогенов повышает содержание транскортина, что приводит к повышению общей концентрации связанного кортизола. Заболевания печени и почек, а также длительный прием глюкокортикоидов сопровождаются снижением содержания транскортина и уменьшением фракции кортизола, связанного с этим белком, на фоне этого появляются клинические признаки избытка глюкокортикоидов.

При длительном применении глюкокортикоиды ингибируют синтетическую активность фибробластов и остеобластов, в результате развиваются истончение кожи и остеопороз. Применение глюкокортикоидов поддерживает катаболизм мышц, что чревато развитием их атрофии и мышечной слабости.

Для синтеза и секреции кортиколиберина, АКТГ и кортизола характерна выраженная суточная периодичность (т.н. циркадианный ритм). Увеличение секреции кортизола наступает после засыпания и достигает максимума при пробуждении. Уровень кортизола исследуется между 6 и 8 ч утра, поскольку именно этот уровень отражает пик активности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Как первичная, так и вторичная надпочечниковая недостаточность (при этих состояниях одним из многочисленных симптомов является выпадение волос) проявляются снижением содержания кортизола в крови, но часто содержание кортизола в плазме крови в утренние часы имеет нормальные или пограничные значения, что требует дальнейшего обследования.

Необходимо иметь в виду, что ряд препаратов глюкокортикоидов, в частности гидрокортизон (кортизол), кортизон и метилпреднизолон могут давать перекрестную реакцию с эндогенным кортизолом, что требует их отмены как минимум за 24 ч до исследования. Дексаметазон такой перекрестной реакции не дает, однако необходимо помнить, что он является наиболее мощным ингибитором секреции АКТГ гипофизом.