Математическое моделирование показало, как волосы на нашей коже взаимодействуют друг с другом, координируя циклы роста и спячки.

Наши волосы не растут всегда одинаково; волосяная луковица (фолликул) задает трехстадийный цикл развития этого процесса, включая активный рост (анаген) и временную остановку (катаген). В норме до 90 процентов волос у человека находятся в стадии анагена, и до 2 процентов – в катагене.

Эксперименты на мышах показали, что в контролировании этих циклов задействованы как минимум два важных сигнальных пути, Wnt и BMP (белок DLX-3). В новой совместной работе американских и китайских ученых под руководством Максима Пликуса (Maksim Plikus) и Цин Ни (Qing Ni) показано, что «волны» таких молекулярных сигналов, распространяясь по телу, могут задавать ритм роста всем его волосам.

В статье, принятой к публикации журналом eLife, ученые представили результаты математического моделирования распространения сигналов Wnt и BMP по тканям кожи, которая рассматривается как медленно возвращающееся к равновесию «поле», характеристики которого соответствуют отдельным областям организма. На «поле» воздействуют сигнальные молекулы Wnt, активирующие рост фолликулов, и молекулы пути BMP, запускающие катаген.

Эти молекулы поступают от других фолликулов, распространяясь от них с учетом частоты их собственного цикла роста – на подбородке, скажем, он развивается быстрее, а на спине – заметно медленнее среднего.

«Представьте это, как нечто вроде легкоатлетической эстафеты, в которой один бегун передает палочку другому, – объясняет Максим Пликус, – Первый бегун – это активный фолликул, он передает активирующий сигнал другому».

По словам авторов, эта схема, довольно простая с точки зрения чистой математики, позволяет весьма точно смоделировать рост и поведение настоящих волосяных фолликулов.