Μια νέα επιστημονική μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης (UNIGE) προτείνει μια απλούστερη εξήγηση για τον τρόπο με τον οποίο καθορίζεται η θέση και η διάταξη των θυλάκων των τριχών στο δέρμα των θηλαστικών. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το μυστικό ενδέχεται να κρύβεται στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των κυττάρων. Επιπλέον, τα χημικά σήματα που ανταλλάσσουν τα κύτταρα κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη φαίνεται να διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στη διαμόρφωση των περίπλοκων μοτίβων των τριχών.
Νέα προσέγγιση από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης
Η ακριβής διάταξη των θυλάκων των τριχών στο δέρμα ενός ζώου μπορεί να προκύπτει μέσα από μια διαδικασία που χαρακτηρίζεται ως εκπληκτικά απλή. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης (UNIGE) ανέπτυξαν ένα μαθηματικό μοντέλο, το οποίο κατέδειξε πώς τα κύτταρα, ανταποκρινόμενα σε συγκεκριμένα χημικά σήματα, έχουν τη δυνατότητα να δημιουργήσουν διαφορετικά μοτίβα τριχοφυΐας σε δύο είδη θηλαστικών. Το μοντέλο αυτό υποδηλώνει ότι δεν απαιτείται ένας ιδιαίτερα πολύπλοκος μηχανισμός για να καθοριστεί η θέση σχηματισμού κάθε θύλακα ξεχωριστά.
Η συγκεκριμένη έρευνα, τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύθηκαν στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό PNAS, έρχεται να αμφισβητήσει μια μακροχρόνια και ευρέως επικρατούσα θεωρία σχετικά με την ανάπτυξη των θυλάκων των τριχών. Παράλληλα, υποδεικνύει ότι οι διαφοροποιήσεις στην ίδια βασική κυτταρική διαδικασία θα μπορούσαν να προσφέρουν μια εξήγηση για τη δημιουργία των ποικίλων μοτίβων τριχοφυΐας που παρατηρούνται μεταξύ των διαφόρων ειδών.
Η δημιουργία των θυλάκων των τριχών
Οι θύλακες των τριχών αρχίζουν να σχηματίζονται πριν από τη γέννηση, μέσα από εξειδικευμένες εμβρυϊκές δομές που είναι γνωστές ως πλακώδια. Από αυτές τις ίδιες δομές προκύπτουν επίσης και άλλα εξωτερικά χαρακτηριστικά, όπως τα φτερά στα πτηνά και οι περισσότερες μορφές λεπιών σε άλλα ζώα. Η διάταξη αυτών των δομών, και κατ’ επέκταση των θυλάκων, παρουσιάζει διαφορές από είδος σε είδος, δημιουργώντας ένα πεδίο διαφωνίας μεταξύ των επιστημόνων.
Εδώ και χρόνια, οι επιστήμονες διαφωνούν σχετικά με τον ακριβή τρόπο με τον οποίο οι αναπτυσσόμενοι ιστοί καταφέρνουν να δημιουργούν τόσο οργανωμένα και συγκεκριμένα μοτίβα τριχοφυΐας. Η κατανόηση αυτού του μηχανισμού αποτελεί ένα σημαντικό ερευνητικό ζητούμενο.
Η επικρατούσα θεωρία και οι περιορισμοί της
Στην περίπτωση των εργαστηριακών ποντικιών, γνωστά ως Mus musculus, η επικρατέστερη εξήγηση που ίσχυε μέχρι σήμερα ήταν το μοντέλο της διαδοχικής επαγωγής και επέκτασης, το οποίο είναι γνωστό και ως expansion-induction model. Αυτή η θεωρία περιγράφει ένα συγκεκριμένο μηχανισμό για τον σχηματισμό των θυλάκων των τριχών σε αυτά τα είδη.
Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, κάθε νέο πλακώδιο που σχηματίζεται απελευθερώνει ένα ανασταλτικό μόριο. Το μόριο αυτό έχει ως αποτέλεσμα να εμποδίζει προσωρινά τη δημιουργία άλλων πλακωδίων σε κοντινή απόσταση από το αρχικό. Καθώς το δέρμα αναπτύσσεται και επεκτείνεται, νέες περιοχές απομακρύνονται σταδιακά από την επίδραση του ανασταλτικού μορίου.
Αυτή η απομάκρυνση επιτρέπει τον σχηματισμό επιπλέον πλακωδίων στα κενά που δημιουργούνται ανάμεσα στα ήδη υπάρχοντα, οδηγώντας σε ένα οργανωμένο μοτίβο. Ωστόσο, παρότι το συγκεκριμένο μοντέλο μπορεί να εξηγήσει τα αναπτυξιακά μοτίπα που παρατηρούνται στα εργαστηριακά ποντίκια, οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη καταφέρει να αποδείξουν πειραματικά ότι εξηγεί με τον ίδιο τρόπο την οργάνωση των θυλάκων των τριχών και στα υπόλοιπα θηλαστικά.
Η ομάδα πίσω από την έρευνα
Την ερευνητική ομάδα που διεξήγαγε αυτή τη σημαντική μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο PNAS, συντόνισαν δύο διακεκριμένοι επιστήμονες. Επικεφαλής της ομάδας ήταν η Αθανασία Τζίκα (Athanasia Tzika), η οποία κατέχει τη θέση της Ανώτερης Λέκτορα, καθώς και ο Michel Milinkovitch, Καθηγητής. Και οι δύο επιστήμονες είναι μέλη του Τμήματος Γενετικής και Εξέλιξης του Πανεπιστημίου της Γενεύης (UNIGE), όπου και διεξήχθη η έρευνα.
Με πληροφορίες από: Enikos