Pourquoi les cheveux deviennent-ils gris ?

Une étude établit un lien entre les cellules souches "bloquées" et les cheveux grisonnants

26.04.2023 - Etats-Unis

Certaines cellules souches ont la capacité unique de se déplacer entre les compartiments de croissance des follicules pileux, mais elles se bloquent avec l'âge et perdent ainsi leur capacité à mûrir et à maintenir la couleur des cheveux, comme le montre une nouvelle étude.

Dirigés par des chercheurs de la NYU Grossman School of Medicine, ces nouveaux travaux se sont concentrés sur des cellules de la peau de souris, également présentes chez l'homme, appelées cellules souches mélanocytaires (CSM). La couleur des cheveux est déterminée par le fait que des groupes de cellules souches mélanocytaires non fonctionnelles mais se multipliant continuellement dans les follicules pileux reçoivent le signal de devenir des cellules matures qui fabriquent les pigments protéiques responsables de la couleur.

Publiée dans la revue Nature en ligne le 19 avril, cette nouvelle étude montre que les CSM sont remarquablement plastiques. Cela signifie qu'au cours de la croissance normale du cheveu, ces cellules se déplacent continuellement d'avant en arrière sur l'axe de maturité en passant d'un compartiment à l'autre du follicule pileux en développement. C'est à l'intérieur de ces compartiments que les CSM sont exposées à différents niveaux de signaux protéiques influençant la maturité.

Plus précisément, l'équipe de recherche a constaté que les CSM se transforment entre leur état de cellule souche le plus primitif et l'étape suivante de leur maturation, l'état de transit-amplification, et ce en fonction de leur emplacement.

Les chercheurs ont constaté qu'au fur et à mesure que les cheveux vieillissent, tombent et repoussent, un nombre croissant de CSM se retrouvent coincées dans le compartiment des cellules souches appelé "bulbe du follicule pileux". Elles y restent, ne parviennent pas à maturité et ne retournent pas à leur emplacement d'origine dans le compartiment germinal, où les protéines WNT les auraient incitées à se régénérer en cellules pigmentaires.

"Notre étude nous permet de mieux comprendre comment les cellules souches mélanocytaires agissent pour colorer les cheveux", a déclaré Qi Sun, PhD, chercheur principal de l'étude et postdoctorant à NYU Langone Health. "Les mécanismes nouvellement découverts soulèvent la possibilité que le même positionnement fixe des cellules souches mélanocytaires puisse exister chez l'homme. Si c'est le cas, cela représente une voie potentielle pour inverser ou prévenir le grisonnement des cheveux humains en aidant les cellules bloquées à se déplacer à nouveau entre les compartiments du follicule pileux en développement."

Les chercheurs affirment que la plasticité des McSC n'est pas présente dans d'autres cellules souches auto-régénératrices, telles que celles qui composent le follicule pileux lui-même, dont on sait qu'elles se déplacent dans une seule direction, selon un calendrier établi, au fur et à mesure de leur maturation. Par exemple, les cellules du follicule pileux qui s'amplifient en transit ne reviennent jamais à leur état de cellule souche d'origine. Cela explique en partie pourquoi les cheveux peuvent continuer à pousser même si leur pigmentation s'estompe, explique M. Sun.

Des travaux antérieurs menés par la même équipe de recherche à l'université de New York ont montré que la signalisation WNT était nécessaire pour stimuler la maturation des McSC et la production de pigments. Cette étude avait également montré que les CSM étaient des billions de fois moins exposées à la signalisation WNT dans le bulbe du follicule pileux que dans le compartiment du germe du cheveu, qui se trouve directement sous le bulbe.

Lors des dernières expériences menées sur des souris dont les poils ont été physiquement vieillis par arrachage et repousse forcée, le nombre de follicules pileux contenant des CSM logées dans le bulbe du follicule est passé de 15 % avant l'arrachage à près de la moitié après le vieillissement forcé. Ces cellules sont restées incapables de se régénérer ou de se transformer en mélanocytes producteurs de pigments.

Les chercheurs ont constaté que les CSM bloquées avaient cessé de se régénérer car elles n'étaient plus exposées à une grande quantité de signaux WNT, d'où leur capacité à produire du pigment dans de nouveaux follicules pileux, qui ont continué à croître.

En revanche, d'autres CSM qui ont continué à se déplacer entre le bulbe du follicule et le germe du cheveu ont conservé leur capacité à se régénérer en tant que CSM, à mûrir en mélanocytes et à produire du pigment pendant toute la durée de l'étude, soit deux ans.

"C'est la perte de la fonction caméléon des cellules souches mélanocytaires qui peut être responsable du grisonnement et de la perte de couleur des cheveux", a déclaré Mayumi Ito, PhD, chercheur principal de l'étude et professeur au département de dermatologie Ronald O. Perelman et au département de biologie cellulaire de NYU Langone Health.

"Ces résultats suggèrent que la motilité des cellules souches mélanocytaires et la différenciation réversible sont essentielles pour conserver des cheveux sains et colorés", a déclaré Ito, qui est également professeur au département de biologie cellulaire de NYU Langone.

Ito indique que l'équipe prévoit d'étudier les moyens de restaurer la motilité des CSMc ou de les ramener physiquement dans leur compartiment germinal, où elles peuvent produire du pigment.

Pour cette étude, les chercheurs ont utilisé des techniques récentes d'imagerie intravitale 3D et de scRNA-seq pour suivre les cellules presque en temps réel pendant qu'elles vieillissent et se déplacent à l'intérieur de chaque follicule pileux.

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.