محمد عريف
05-22-2010, 12:01 PM
بسم الله الرحمن الرحيم
أعضاء المنتدي الكرام
هذا المقال منشور بمجلة العلوم عدد يناير 2002
الشَّعر: لماذا ينمو ولماذا يتوقف نموه(*)
يكتشف العلماء بوتيرة متسارعة الجزيئات التي تتحكم في نمو الشعر.
وقد يتمكنون بعملهم هذا من الكشف عن مفتاح مقاومة
الصلع ومعالجة فرط نمو الشعر.
<L.R. رستينگ>
بحلول سن الخمسين، يعاني نحو نصف عدد الرجال والنساء فقدان الشعر، الذي يتمثل نمطيا في تراجع شعر فروة الرأس، وفي حدوث الصلع لدى الرجال، وخِفَّة منتشرة diffuse thinning في شعر النساء. وبالمقابل، يقلق عدد لا يحصى من الجنسين لأن شعرا أكثر مما ينبغي ينبت حيث لا يرغبون.
وثمة علاجات مُتاحة، ولكن من المؤكد أنها تحتمل التحسين. وتتمثل إحدى الطرائق المنطقية لتصحيح اضطرابات الشعر في إمكان إعطاء أدوية صُمِّمت نوعيا للتأثير في الجزيئات التي تتحكم عادة في إنتاج الشعر. وبغية تطوير مثل هذه الأدوية المستهدفة، فإن على الصناعات الصيدلانية أن تتعرف هُوية الجزيئات التي تنظم نمو الشعر.
فمنذ خمس سنوات، كان الغموض يكتنف البيولوجيين إلى حد بعيد. أما الآن، فقد شرع بضع مجموعات من الباحثين في إماطة اللثام عن الجزيئات التي تضبط تنامي الشعر. وما إن تكتمل الصورة، حتى يصبح باستطاعتهم تحديد الجزيئات التي تنحرف في ظروف معينة، وإعادة جهاز التنظيم المعيب(1) إلى مساره السوي.
ومهما يبدو في الأمر من غرابة، فإن الأفراد الذين يعانون اضطرابات خطرة ليست ذات علاقة بالشعر قد يفيدون أيضا من البحوث الحديثة الخاصة بإنتاج الشعر. ففي مطلع عام 2001، عين الباحثون بدقة المكان الذي تختبئ فيه الخلايا الجذعية stem cells غير المتمايزة التي تعوِّض عن الخلايا المنتجة للشعر التالفة، وتجدد باستمرار البشرة epidermis عند سطح الجلد. فإذا ما تمكّن العلماء من تحويل هذه الخلايا المِطْواع إلى أنماط أخرى من النُّسُج، العصبية والعضلية منها على وجه التخصيص، سيكون لديهم مصدر من الخلايا الجذعية سهل المنال، يتوفر فيه إمكان معالجة داء ألزايمر وپاركنسون وأمراض أخرى، وفي الوقت نفسه يجنبهم الإشكالات الأخلاقية المعقدة التي يستثيرها جني الخلايا الجذعية من الأجنة.
صياغة جُريِّب(**)
يحتاج العلماء أول ما يحتاجون إليه في اقتفاء أثر الضبط الجزيئي لسيرورة ما إلى أن يتعرفوا الخطوط الأساسية للسيرورة نفسها. وحتى عام 1995، استنبط المجهريون، ومختصون آخرون، مخططا جيدا للخطوات المذهلة التي تؤدي إلى تشكل جُرَيِّبات الشعر hair follicles (البُصَيْلات البالغة الصغر التي تُنتج ساق الشعرة shaft hair) في الجنين المتنامي. وكذلك وصفوا دورة الشعر ـ أي: الأطوار الدورية التي تُنتِج خلالها الجريباتُ الشعر أو التي تتوقف عن هذا الإنتاج. وتمر الجريبات في هذه الدورة المرة بعد الأخرى في خلال حياة الفرد.
تتكون جريبات الشعر أثناء الحمل استجابةً لتخاطب متبادل بين طبقة الإكتودِرْم (الأديم الظاهر)، أي الطبقة الخلوية الجنينية العلوية، وبين طبقة الميزودرم (الوُسطى) التي تتوضع تحت الإكتودرم. وفي خطوة أولى، تُصدر لطخة patch من الميزودرم إشارة إلى الإكتودرم المتوضِّع فوقها ليصنع زائدة تبرز منه. وتستجيب خلايا الإكتودرم عندئذ، فتنتظم وتتكاثر، وتجتاح الميزودرم، فتغدو بنية متطاولة، تعرف بجرثومة(2) الشعرة hair germ.
وفي الخطوة التالية، توجِّه جرثومة الشعرة خلايا الميزودرم المتوضعة تحتها ليتعنقد بعضها مع بعض مشكِّلة الحُلَيْمة الأَدِمية (الجلدية) dermal papilla لجُريب الشعرة. وتتحول هذه البنية إلى ما يشبه القيادة المركزية: فهي تأمر خلايا جرثومة الشعرة لتتكاثر أكثر فأكثر، وتتحول إلى جُريب شعري مكتمل. وفي النهاية، تصبح الشدفة العلوية الدائمة للجريب محتوية على غدة زُهمية sebaceous gland منتجة للزيت، وعلى انتفاخ bulge يعرف الآن أنه موئل معظم الخلايا الجذعية (إن لم يكن كلها)، التي تجدد الشعرة والغدة الزُّهمية والبشرة طوال الحياة. أما الشدفة السفلية للجريب، التي تتوضع تحت النتوء، فتصير المنطقة المنتجة للشعرة وتغدو الجزء الذي يستمر عبر المراحل المختلفة في إثر اكتمال التنامي الجنيني.
وتنشأ هذه الشدفة السفلية، في أثناء التنامي، عندما تنتشر خلايا من جرثومة الشعرة بالاتجاه السفلي، عميقا في أدمة dermis الجلد كجذر النبتة، حيث تشكل أُمَّهَة(3) (مَطْرِسًا) matrix بصليَّة الشكل، تتألف من خلايا تحيط بالحُلَيْمة الأدمية، التي تحث خلايا الأمهة على الانقسام. ومع دفع خلايا الأمهة إلى الأعلى وفقدها تماسها مع الحُليمة الأدمية، تتوقف هذه الخلايا عن الانقسام وتنضج؛ وهي سيرورة تسمى التمايز الانتهائي terminal differentiation.
وتنضج خلايا الأمهة التي تتوضع مباشرة على قمة الحُليمة الأدمية، لتعطي خلايا الشعرة، أي إنها تنتج الپروتينات الكيراتينية الليفية المميِّزة للشعر. أما الخلايا الأقرب لمحيط الأمهة فتتمايز لتشكل الغمد الداخلي للجذر الذي يعمل كوعاء أزهار يحتضن الشعرة. وكذلك ينشأ غمد خارجي يكسو الغمد الداخلي. ومع تقدم خلايا شعرية جديدة ودفعها الخلايا القديمة إلى الأعلى مسببة اختراقها سطح الجلد، تموت الخلايا القديمة، مشكلة ساقا شعرية من خلايا ميتة غنية بالكيراتين. إن هذه الخلايا الميتة غير قابلة تقريبا للخَرَب، وتستمر لتزيِّن رؤوسنا وتدثر أجسامنا بالشعر.
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N1_H01_002058.jpg
وفي نهاية الحمل، يأتي الوليد إلى العالم ومعه خمسة إلى ستة ملايين جريِّب شعري، تتوزع فوق الجسم بطراز محدَّد وراثيا. ولن تتشكل جريِّبات جديدة بعد ذلك. وتكاد راحة اليد وأخمَص القدم تكونان المنطقتين الوحيدتين اللتين لا تحتويان حقا على جريبات شعرية. أما المناطق الأخرى التي تبدو ظاهريا عارية من الشعر، فإنها في الواقع تنتج شعرا قصيرا دقيقا.
وُلِدَت لتدور(***)
تبدأ الجريبات دوراتها في خلال سنتين أو ثلاث سنوات من الولادة. واتضح أن الدورة الواحدة تشتمل على ثلاثة أطوار رئيسية. ففي الطور الهدمي catagen، تنتحر الخلايا الطلائية (الظهارية) المتوضِّعة تحت الانتفاخ، غير مخلفة وراءها إلا الحُليمة الأدمية، وغشاءً (هو الغشاء القاعدي) كان يكسو سابقا المنطقة المتموِّتة. وفي أثناء موت الخلايا، يتقلص هذا الغشاء، ساحبا الحُليمة الأدمية إلى الأعلى باتجاه الانتفاخ (وفي الفروة، تستغرق هذه الرحلة نحو أسبوعين). وفي أثناء ذلك، تفقد ساق الشعرة مرساتها في أعماق الأدمة. ولذا، فهي تنزع في المرحلتين التاليتين إلى التساقط.
تفاصيل تكوُّن الشعر (****)
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N1_H01_002059.jpg
وعندما تصل الحليمة الأدمية إلى الانتفاخ، يدخل الجريب الطور الانتهائي telogen (أو طور الهجوع). ويمكن لهذه المرحلة أن تستمر في فروة الإنسان قرابة ثلاثة أشهر، ولكن يمكن لعدد من العوامل أن تعدِّل أمد هذه المرحلة. فمثلا، يسبب نتف الشعرة أو جرح جريِّبها تقصير أمدها.
ويلي الطورَ الانتهائي الطور البنائي anagen. ففي مرحلة مبكرة، يشرع بعض الخلايا الجذعية التابعة للانتفاخ في الانقسام، ثم تهاجر نحو الأسفل، مستهدية بالغشاء القاعدي، لتتحول إما إلى خلايا أمهة وإما إلى خلايا الغمد الخارجي للجذر. وما إن تتشكل خلايا الأمهة، حتى تشرع في التكاثر، لتعطي في النهاية خلايا الشعرة والغمد الداخلي للجذر، مكررة الخطوات التي تحدث في أثناء التنامي الجنيني. ويشير التكرار ضمنا إلى أن حادثات طور البناء ربما تُضبط بوساطة عدد من الجزيئات الإشارية نفسها التي تنشط في أثناء مراحل التنامي.
وتنتج جريبات طور البناء المُستعادة بوصة (إنشًا) من الشعر كل شهرين تقريبا، وتستمر عادة على هذه الوتيرة ما بين ست إلى ثماني سنوات. ويحدد طول طور البناء المدة التي تبقى فيها الشعرة الواحدة قادرة على النمو. ونمطيا نجد في اليوم الواحد من حياة إنسان في عامه العشرين أن قرابة 90 في المئة من جريبات الفروة تكون في مرحلة منتجة لشعر نامٍ، وأن نحو 10 في المئة تكون في مرحلة البِلَى (أو التوقف عن النشاط)، إذ يتساقط منها يوميا ما بين 50 و 100 شعرة.
وتحدث خِفة كثافة الشعر عموما ليس لأن الجريبات تختفي، بل لأن نسبة الجريبات في طور النماء إلى تلك التي في طور اللانماء تتحول إلى صالح الأخيرة؛ وكذلك تنكمش كثرة من الجريبات في الفرد المتجه إلى الصلع انكماشا مطردا، لتنتج في النهاية شعرا قصيرا عديم اللون.
نظرة إجمالية / نمو الشعر(*****)
* يعرف البيولوجيون حاليا الكثير من الخطوات المؤدية إلى تنامي جريبات الشعر في الجنين، وإلى إنتاج الشعر طوال الحياة.
* تؤدي پروتينات تأشير تنتمي إلى فصيلة تعرف بالرمز Wnt دورا في توجيه كثرة من هذه الخطوات. وكذلك يكتشف الباحثون جزيئات تنظيمية إضافية.
* كثيرا ما ينشأ الصلع عن تقلص الجريبات واضطراب وظائفها، وليس عن موتها. والعقاقير التي تنابل الپروتينات Wnt أو غيرها من الپروتينات التنظيمية، قد تحمي، يوما ما، الجريبات المهددة بالاضطراب، وتحث ما هو منكمش منها على العودة ثانية إلى الإنتاج السوي للشعر.
* إن معرفة آليات ضبط إنتاج الشعر قد تقود أيضا إلى طرائق جديدة للتخلص من الشعر غير المرغوب فيه.
وكما هي الحال في أثناء تنامي الجريب في الجنين، تصدر عن الحُلَيْمة الأدمية إشارات في طور البناء تأمر خلايا الأُمّهة لتنقسم، ومن ثم لتتمايز إلى خلايا شعرية. ولهذا السبب، اهتم العلماء كثيرا بالكشف عن طبيعة الإشارات التي تصدرها الحُليمة الأدمية في خلال التنامي ومراحل الدورات. وهم لم يحددوا بعدُ آلية التأشير هذه، بيد أن<E. فوكس> وزملاءها [في جامعة شيكاگو] اكتشفوا، في السنوات القليلة الفائتة، أن إشارات الحُليمة الأدمية قد تبلِّغ تعليماتها بصورة رئيسية من خلال تفعيلها لجزيئات إشارية أخرى، تشكل جزءا من پروتينات الفصيلة Wnt. ولقد اتفق منذ زمن طويل على أن الپروتينات Wnt تعمل منظمات رئيسية لسيرورات تنامٍ متنوعة في الثدييات وفي كائنات حية أخرى.
منذ ست سنوات تقريبا، عثرت <فوكس> مصادفة على المفاتيح الأولى الدالة على أهمية الپروتينات Wnt للشعر. ففي ذلك الوقت، ولأسباب لا تتعلق بمعالجة اضطرابات شعر الإنسان، رغبت فوكس في تعرف جزيئات التأشير التي توجه خلايا معينة من الأمهة كي تشرع في إنتاج كيراتينات الشعر.
كثيرا ما تستهل الخلية سلوكا معينا، كأن تصنع پروتينا جديدا، بعد أن يترابط جزيء ما من خارج الخلية بمستقبِل يوجد على سطح تلك الخلية، ويستثير داخلها شلالا من تآثرات جزيئية. وتؤدي هذه الشلالات الإشارية في كثير من الأحيان إلى تفعيل جينات نوعية في النواة، تنتهي إلى إنتاج الپروتينات التي تكوِّدها تلك الجينات. وبناء على هذه المعلومات، شرعت فوكس في البحث عن الجزيئات التي تأمر بتحوّل خلايا الأمهة إلى خلايا شعرية، محاوِلةً تعرف الجزيئات الموجودة في النواة والتي تجعل جينات كيراتين الشعر تعبِّر عن نفسها.
وفي عام 1995 اكتشف فريق فوكس أن پروتينا تنظيميا، يسمى العامل المعزِّز للخلايا اللمفية lymphocyte enhancer factor 1 (LEF1)، أسهم في تفعيل جينات كيراتين الشعر. وكذلك كان هذا العامل موجودا في أثناء تشكل جريب الشعرة في الجنين، حيث ظهر في التعنقدات الأولى لخلايا الإكتودرم وفي الخلايا التي سيكون مصيرها تشكيل الحُليمة الأدمية. ويفترض أن العامل LEF1 يصبح مُفعَّلا نتيجة أوامر تصدر عن إشارة خارجية معينة، فيساعد على تشغيل الجينات الضرورية لتشكيل الجريب أو لنمو الشعر. ويتفق مع هذه النتيجة أن <R. گروشِدْل> ومعاونيه [وكانوا حينذاك في جامعة كاليفورنيا بسان فرانسيسكو] اكتشفوا أنه بدون العامل LEF1 أخفقت الفئران في صنع فرائها. وعندها هندس فريق فوكس فئرانا تنتج في جلدها زيادة من العامل LEF1، أنتجت هذه الفئران من جريبات الشعر أكثر مما تنتجه الفئران السوية.
وفي الوقت نفسه تقريبا، برهنت مجموعات بحثية أخرى على أن العامل LEF1 لا يستطيع بحد ذاته أن يفعِّل الجينات، بل عليه أولا أن يقترن بپروتين آخر هو الكاتينين بيتا beta-catenin. وتتمثل الآلية الوحيدة المعروفة لاستثارة هذا الاقتران في تفعيل الشلال (التتابع) التأشيري الذي يبدأ بترابط جزيء من الپروتين Wnt بسطح الخلية. وفي الحالة السوية، يساعد الكاتينين بيتا على تشكيل مَواصِل junctions بين الخلايا المتجاورة. أما عند غياب تأشير الپروتين Wnt، يقوم إنزيم من داخل الخلية بوسم أي جزيء لم يُستعمل من الكاتينين بيتا بغية تخريبه. إن الپروتينات Wnt تأمر الخلية بتكبيل ذلك الإنزيم، مبطلة فعله. وبإلغاء وظيفة هذا الإنزيم، يصبح الكاتينين بيتا قادرا على التراكم، ومن ثم على الاقتران إما بالپروتين LEF1 أو بپروتين آخر من ذوي قرابته.
يُروى أن يوليوس قيصر كان يمشط «خصل شعره الضئيلة» إلى الأمام كي يغطي صلعته، كما كان ينتف الشعر الزائد من جسده يتقبَّب الجلد(4) ويقف الشعر،
عندما تتقلص على نحو متساوق عضلات بالغة الصغر ترتبط بجريبات الشعر
يمكن للصلع المعتاد للرجال أن يورث من أيٍّ من الوالديْن،
ويبدو أن جينات كثيرة لها صلة بالأمر
قد يتسبب الكرب الجسدي ـ كالعدوى (الخمج) الوخيمة أو الجراحة ـ في تساقط الشعر،
وقد يؤجَّل هذا الفقدان مدة تصل إلى ستة أشهر يمكن أن يُسرِّع التدخين فقدان الشعر
في جراحة الشعر الاستبدالية(5) للرجال تُنقل الجريبات من جانبي الرأس
وقفاه إلى المنطقة الصلعاء يفقد بعض النسوة شعرهن بعد الولادة،
أو بعد الانقطاع عن استعمال حبوب ضبط النسل تنمو شعرة الحاجبين مدة شهرين
تقريبا قبل أن تسقط
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N1_H01_002060.jpg
وأوحت هذه النتائج، مع اكتشافات فوكس، بأن الپروتينات Wnt وجزيئات الكاتينين بيتا التي يتم إنقاذها، قد تكون أساسية لسيرورتي تشكيل الجريب وإنتاج الشعر، كليهما. ولقد دعمت دراسات لاحقة أجريت على الفئران هذا الاتجاه. فمثلا، ابتكر فريق فوكس طريقة لوسم الخلايا التي فعّلتْ جينات LEF1 الترابطية استجابة لتأشير الپروتين Wnt في الجنين المتنامي. وتشير هذه التجارب إلى أن الپروتين Wnt هو الإشارة الصادرة عن الميزودِرم التي تأمر الإكتودرم المتوضع فوقه ليشرع في تشكيل زائدة appendage؛ وأنه، بالمثل، الإشارة الصادرة عن الاكتودرم التي تُعْلِم الميزودرم المتوضع تحته ليشكل الحُليمة الأدمية. زد على ذلك أنه في مرحلة متأخرة كثيرا من مراحلالتنامي الجنيني، وبعد أن يتم تشكّل الجريبات ـ يبدو أن الپروتين Wnt هو الرسالة التي توجه خلايا الأمهة فوق الحُليمة الأدمية ـ لتتمايز إلى خلايا شعرية.
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N1_H01_002061.jpg
تعطي الجريبات ذات المقطع العرضي المستدير شعرا أسيلا، في حين تُعطي الجريبات الأكثر تسطحا خصلات أشد تجعدا من الأدوية التي قد تتسبب في فقدان الشعر هناك مميعات
الدم(6) ومضادات الاكتئاب(7) وحبوب ارتفاع ضغط الدم والستيرويدات الابتنائية(8)
إن قص الشعر لا يزيد من سرعة نموه أو من زيادة كثافته
تحتوي فروة رأس البالغ وسطيًا على مئة ألف جريب
تسبب أدوية السرطان الصلع لأنها تقتل الخلايا التي تنقسم بسرعة،
بما في ذلك الخلايا التي تتكاثر بطريقة عابرة في أثناء إنتاج الشعر.
ويعود الشعر أخيرا إلى النمو لأن الأدوية لا تلحق الأذى بالخلايا الجذعية
التي تعوِّض خلايا الشعر المفقودة
الأهلاب(9) هي الشعر الوحيد في أجسام الحيتان والفيلة وأنواع الكركدن
يمكن مط الشعرة في الماء قرابة ثلث طولها دون أن يُلحِق بها هذا المط أي أذى
بل لقد أتى دليل أكثر إثارة على الأهمية المركزية للپروتينات Wnt عندما طور فريق فوكس فئرانا لا تستطيع بعد الولادة تقويض الكاتينين بيتا في خلايا بشرتها، وهي سمة جعلت هذه الخلايا تسلك وكأنها تتلقى باستمرار إشارة من الپروتين Wnt. واكتسبت هذه القوارض عند البلوغ فراء كثَّة أكثر من المعتاد بسبب تشكّل جريبات شعرية جديدة إضافية بين الجريبات التي نشأت في أثناء التنامي الجنيني.
أعضاء المنتدي الكرام
هذا المقال منشور بمجلة العلوم عدد يناير 2002
الشَّعر: لماذا ينمو ولماذا يتوقف نموه(*)
يكتشف العلماء بوتيرة متسارعة الجزيئات التي تتحكم في نمو الشعر.
وقد يتمكنون بعملهم هذا من الكشف عن مفتاح مقاومة
الصلع ومعالجة فرط نمو الشعر.
<L.R. رستينگ>
بحلول سن الخمسين، يعاني نحو نصف عدد الرجال والنساء فقدان الشعر، الذي يتمثل نمطيا في تراجع شعر فروة الرأس، وفي حدوث الصلع لدى الرجال، وخِفَّة منتشرة diffuse thinning في شعر النساء. وبالمقابل، يقلق عدد لا يحصى من الجنسين لأن شعرا أكثر مما ينبغي ينبت حيث لا يرغبون.
وثمة علاجات مُتاحة، ولكن من المؤكد أنها تحتمل التحسين. وتتمثل إحدى الطرائق المنطقية لتصحيح اضطرابات الشعر في إمكان إعطاء أدوية صُمِّمت نوعيا للتأثير في الجزيئات التي تتحكم عادة في إنتاج الشعر. وبغية تطوير مثل هذه الأدوية المستهدفة، فإن على الصناعات الصيدلانية أن تتعرف هُوية الجزيئات التي تنظم نمو الشعر.
فمنذ خمس سنوات، كان الغموض يكتنف البيولوجيين إلى حد بعيد. أما الآن، فقد شرع بضع مجموعات من الباحثين في إماطة اللثام عن الجزيئات التي تضبط تنامي الشعر. وما إن تكتمل الصورة، حتى يصبح باستطاعتهم تحديد الجزيئات التي تنحرف في ظروف معينة، وإعادة جهاز التنظيم المعيب(1) إلى مساره السوي.
ومهما يبدو في الأمر من غرابة، فإن الأفراد الذين يعانون اضطرابات خطرة ليست ذات علاقة بالشعر قد يفيدون أيضا من البحوث الحديثة الخاصة بإنتاج الشعر. ففي مطلع عام 2001، عين الباحثون بدقة المكان الذي تختبئ فيه الخلايا الجذعية stem cells غير المتمايزة التي تعوِّض عن الخلايا المنتجة للشعر التالفة، وتجدد باستمرار البشرة epidermis عند سطح الجلد. فإذا ما تمكّن العلماء من تحويل هذه الخلايا المِطْواع إلى أنماط أخرى من النُّسُج، العصبية والعضلية منها على وجه التخصيص، سيكون لديهم مصدر من الخلايا الجذعية سهل المنال، يتوفر فيه إمكان معالجة داء ألزايمر وپاركنسون وأمراض أخرى، وفي الوقت نفسه يجنبهم الإشكالات الأخلاقية المعقدة التي يستثيرها جني الخلايا الجذعية من الأجنة.
صياغة جُريِّب(**)
يحتاج العلماء أول ما يحتاجون إليه في اقتفاء أثر الضبط الجزيئي لسيرورة ما إلى أن يتعرفوا الخطوط الأساسية للسيرورة نفسها. وحتى عام 1995، استنبط المجهريون، ومختصون آخرون، مخططا جيدا للخطوات المذهلة التي تؤدي إلى تشكل جُرَيِّبات الشعر hair follicles (البُصَيْلات البالغة الصغر التي تُنتج ساق الشعرة shaft hair) في الجنين المتنامي. وكذلك وصفوا دورة الشعر ـ أي: الأطوار الدورية التي تُنتِج خلالها الجريباتُ الشعر أو التي تتوقف عن هذا الإنتاج. وتمر الجريبات في هذه الدورة المرة بعد الأخرى في خلال حياة الفرد.
تتكون جريبات الشعر أثناء الحمل استجابةً لتخاطب متبادل بين طبقة الإكتودِرْم (الأديم الظاهر)، أي الطبقة الخلوية الجنينية العلوية، وبين طبقة الميزودرم (الوُسطى) التي تتوضع تحت الإكتودرم. وفي خطوة أولى، تُصدر لطخة patch من الميزودرم إشارة إلى الإكتودرم المتوضِّع فوقها ليصنع زائدة تبرز منه. وتستجيب خلايا الإكتودرم عندئذ، فتنتظم وتتكاثر، وتجتاح الميزودرم، فتغدو بنية متطاولة، تعرف بجرثومة(2) الشعرة hair germ.
وفي الخطوة التالية، توجِّه جرثومة الشعرة خلايا الميزودرم المتوضعة تحتها ليتعنقد بعضها مع بعض مشكِّلة الحُلَيْمة الأَدِمية (الجلدية) dermal papilla لجُريب الشعرة. وتتحول هذه البنية إلى ما يشبه القيادة المركزية: فهي تأمر خلايا جرثومة الشعرة لتتكاثر أكثر فأكثر، وتتحول إلى جُريب شعري مكتمل. وفي النهاية، تصبح الشدفة العلوية الدائمة للجريب محتوية على غدة زُهمية sebaceous gland منتجة للزيت، وعلى انتفاخ bulge يعرف الآن أنه موئل معظم الخلايا الجذعية (إن لم يكن كلها)، التي تجدد الشعرة والغدة الزُّهمية والبشرة طوال الحياة. أما الشدفة السفلية للجريب، التي تتوضع تحت النتوء، فتصير المنطقة المنتجة للشعرة وتغدو الجزء الذي يستمر عبر المراحل المختلفة في إثر اكتمال التنامي الجنيني.
وتنشأ هذه الشدفة السفلية، في أثناء التنامي، عندما تنتشر خلايا من جرثومة الشعرة بالاتجاه السفلي، عميقا في أدمة dermis الجلد كجذر النبتة، حيث تشكل أُمَّهَة(3) (مَطْرِسًا) matrix بصليَّة الشكل، تتألف من خلايا تحيط بالحُلَيْمة الأدمية، التي تحث خلايا الأمهة على الانقسام. ومع دفع خلايا الأمهة إلى الأعلى وفقدها تماسها مع الحُليمة الأدمية، تتوقف هذه الخلايا عن الانقسام وتنضج؛ وهي سيرورة تسمى التمايز الانتهائي terminal differentiation.
وتنضج خلايا الأمهة التي تتوضع مباشرة على قمة الحُليمة الأدمية، لتعطي خلايا الشعرة، أي إنها تنتج الپروتينات الكيراتينية الليفية المميِّزة للشعر. أما الخلايا الأقرب لمحيط الأمهة فتتمايز لتشكل الغمد الداخلي للجذر الذي يعمل كوعاء أزهار يحتضن الشعرة. وكذلك ينشأ غمد خارجي يكسو الغمد الداخلي. ومع تقدم خلايا شعرية جديدة ودفعها الخلايا القديمة إلى الأعلى مسببة اختراقها سطح الجلد، تموت الخلايا القديمة، مشكلة ساقا شعرية من خلايا ميتة غنية بالكيراتين. إن هذه الخلايا الميتة غير قابلة تقريبا للخَرَب، وتستمر لتزيِّن رؤوسنا وتدثر أجسامنا بالشعر.
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N1_H01_002058.jpg
وفي نهاية الحمل، يأتي الوليد إلى العالم ومعه خمسة إلى ستة ملايين جريِّب شعري، تتوزع فوق الجسم بطراز محدَّد وراثيا. ولن تتشكل جريِّبات جديدة بعد ذلك. وتكاد راحة اليد وأخمَص القدم تكونان المنطقتين الوحيدتين اللتين لا تحتويان حقا على جريبات شعرية. أما المناطق الأخرى التي تبدو ظاهريا عارية من الشعر، فإنها في الواقع تنتج شعرا قصيرا دقيقا.
وُلِدَت لتدور(***)
تبدأ الجريبات دوراتها في خلال سنتين أو ثلاث سنوات من الولادة. واتضح أن الدورة الواحدة تشتمل على ثلاثة أطوار رئيسية. ففي الطور الهدمي catagen، تنتحر الخلايا الطلائية (الظهارية) المتوضِّعة تحت الانتفاخ، غير مخلفة وراءها إلا الحُليمة الأدمية، وغشاءً (هو الغشاء القاعدي) كان يكسو سابقا المنطقة المتموِّتة. وفي أثناء موت الخلايا، يتقلص هذا الغشاء، ساحبا الحُليمة الأدمية إلى الأعلى باتجاه الانتفاخ (وفي الفروة، تستغرق هذه الرحلة نحو أسبوعين). وفي أثناء ذلك، تفقد ساق الشعرة مرساتها في أعماق الأدمة. ولذا، فهي تنزع في المرحلتين التاليتين إلى التساقط.
تفاصيل تكوُّن الشعر (****)
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N1_H01_002059.jpg
وعندما تصل الحليمة الأدمية إلى الانتفاخ، يدخل الجريب الطور الانتهائي telogen (أو طور الهجوع). ويمكن لهذه المرحلة أن تستمر في فروة الإنسان قرابة ثلاثة أشهر، ولكن يمكن لعدد من العوامل أن تعدِّل أمد هذه المرحلة. فمثلا، يسبب نتف الشعرة أو جرح جريِّبها تقصير أمدها.
ويلي الطورَ الانتهائي الطور البنائي anagen. ففي مرحلة مبكرة، يشرع بعض الخلايا الجذعية التابعة للانتفاخ في الانقسام، ثم تهاجر نحو الأسفل، مستهدية بالغشاء القاعدي، لتتحول إما إلى خلايا أمهة وإما إلى خلايا الغمد الخارجي للجذر. وما إن تتشكل خلايا الأمهة، حتى تشرع في التكاثر، لتعطي في النهاية خلايا الشعرة والغمد الداخلي للجذر، مكررة الخطوات التي تحدث في أثناء التنامي الجنيني. ويشير التكرار ضمنا إلى أن حادثات طور البناء ربما تُضبط بوساطة عدد من الجزيئات الإشارية نفسها التي تنشط في أثناء مراحل التنامي.
وتنتج جريبات طور البناء المُستعادة بوصة (إنشًا) من الشعر كل شهرين تقريبا، وتستمر عادة على هذه الوتيرة ما بين ست إلى ثماني سنوات. ويحدد طول طور البناء المدة التي تبقى فيها الشعرة الواحدة قادرة على النمو. ونمطيا نجد في اليوم الواحد من حياة إنسان في عامه العشرين أن قرابة 90 في المئة من جريبات الفروة تكون في مرحلة منتجة لشعر نامٍ، وأن نحو 10 في المئة تكون في مرحلة البِلَى (أو التوقف عن النشاط)، إذ يتساقط منها يوميا ما بين 50 و 100 شعرة.
وتحدث خِفة كثافة الشعر عموما ليس لأن الجريبات تختفي، بل لأن نسبة الجريبات في طور النماء إلى تلك التي في طور اللانماء تتحول إلى صالح الأخيرة؛ وكذلك تنكمش كثرة من الجريبات في الفرد المتجه إلى الصلع انكماشا مطردا، لتنتج في النهاية شعرا قصيرا عديم اللون.
نظرة إجمالية / نمو الشعر(*****)
* يعرف البيولوجيون حاليا الكثير من الخطوات المؤدية إلى تنامي جريبات الشعر في الجنين، وإلى إنتاج الشعر طوال الحياة.
* تؤدي پروتينات تأشير تنتمي إلى فصيلة تعرف بالرمز Wnt دورا في توجيه كثرة من هذه الخطوات. وكذلك يكتشف الباحثون جزيئات تنظيمية إضافية.
* كثيرا ما ينشأ الصلع عن تقلص الجريبات واضطراب وظائفها، وليس عن موتها. والعقاقير التي تنابل الپروتينات Wnt أو غيرها من الپروتينات التنظيمية، قد تحمي، يوما ما، الجريبات المهددة بالاضطراب، وتحث ما هو منكمش منها على العودة ثانية إلى الإنتاج السوي للشعر.
* إن معرفة آليات ضبط إنتاج الشعر قد تقود أيضا إلى طرائق جديدة للتخلص من الشعر غير المرغوب فيه.
وكما هي الحال في أثناء تنامي الجريب في الجنين، تصدر عن الحُلَيْمة الأدمية إشارات في طور البناء تأمر خلايا الأُمّهة لتنقسم، ومن ثم لتتمايز إلى خلايا شعرية. ولهذا السبب، اهتم العلماء كثيرا بالكشف عن طبيعة الإشارات التي تصدرها الحُليمة الأدمية في خلال التنامي ومراحل الدورات. وهم لم يحددوا بعدُ آلية التأشير هذه، بيد أن<E. فوكس> وزملاءها [في جامعة شيكاگو] اكتشفوا، في السنوات القليلة الفائتة، أن إشارات الحُليمة الأدمية قد تبلِّغ تعليماتها بصورة رئيسية من خلال تفعيلها لجزيئات إشارية أخرى، تشكل جزءا من پروتينات الفصيلة Wnt. ولقد اتفق منذ زمن طويل على أن الپروتينات Wnt تعمل منظمات رئيسية لسيرورات تنامٍ متنوعة في الثدييات وفي كائنات حية أخرى.
منذ ست سنوات تقريبا، عثرت <فوكس> مصادفة على المفاتيح الأولى الدالة على أهمية الپروتينات Wnt للشعر. ففي ذلك الوقت، ولأسباب لا تتعلق بمعالجة اضطرابات شعر الإنسان، رغبت فوكس في تعرف جزيئات التأشير التي توجه خلايا معينة من الأمهة كي تشرع في إنتاج كيراتينات الشعر.
كثيرا ما تستهل الخلية سلوكا معينا، كأن تصنع پروتينا جديدا، بعد أن يترابط جزيء ما من خارج الخلية بمستقبِل يوجد على سطح تلك الخلية، ويستثير داخلها شلالا من تآثرات جزيئية. وتؤدي هذه الشلالات الإشارية في كثير من الأحيان إلى تفعيل جينات نوعية في النواة، تنتهي إلى إنتاج الپروتينات التي تكوِّدها تلك الجينات. وبناء على هذه المعلومات، شرعت فوكس في البحث عن الجزيئات التي تأمر بتحوّل خلايا الأمهة إلى خلايا شعرية، محاوِلةً تعرف الجزيئات الموجودة في النواة والتي تجعل جينات كيراتين الشعر تعبِّر عن نفسها.
وفي عام 1995 اكتشف فريق فوكس أن پروتينا تنظيميا، يسمى العامل المعزِّز للخلايا اللمفية lymphocyte enhancer factor 1 (LEF1)، أسهم في تفعيل جينات كيراتين الشعر. وكذلك كان هذا العامل موجودا في أثناء تشكل جريب الشعرة في الجنين، حيث ظهر في التعنقدات الأولى لخلايا الإكتودرم وفي الخلايا التي سيكون مصيرها تشكيل الحُليمة الأدمية. ويفترض أن العامل LEF1 يصبح مُفعَّلا نتيجة أوامر تصدر عن إشارة خارجية معينة، فيساعد على تشغيل الجينات الضرورية لتشكيل الجريب أو لنمو الشعر. ويتفق مع هذه النتيجة أن <R. گروشِدْل> ومعاونيه [وكانوا حينذاك في جامعة كاليفورنيا بسان فرانسيسكو] اكتشفوا أنه بدون العامل LEF1 أخفقت الفئران في صنع فرائها. وعندها هندس فريق فوكس فئرانا تنتج في جلدها زيادة من العامل LEF1، أنتجت هذه الفئران من جريبات الشعر أكثر مما تنتجه الفئران السوية.
وفي الوقت نفسه تقريبا، برهنت مجموعات بحثية أخرى على أن العامل LEF1 لا يستطيع بحد ذاته أن يفعِّل الجينات، بل عليه أولا أن يقترن بپروتين آخر هو الكاتينين بيتا beta-catenin. وتتمثل الآلية الوحيدة المعروفة لاستثارة هذا الاقتران في تفعيل الشلال (التتابع) التأشيري الذي يبدأ بترابط جزيء من الپروتين Wnt بسطح الخلية. وفي الحالة السوية، يساعد الكاتينين بيتا على تشكيل مَواصِل junctions بين الخلايا المتجاورة. أما عند غياب تأشير الپروتين Wnt، يقوم إنزيم من داخل الخلية بوسم أي جزيء لم يُستعمل من الكاتينين بيتا بغية تخريبه. إن الپروتينات Wnt تأمر الخلية بتكبيل ذلك الإنزيم، مبطلة فعله. وبإلغاء وظيفة هذا الإنزيم، يصبح الكاتينين بيتا قادرا على التراكم، ومن ثم على الاقتران إما بالپروتين LEF1 أو بپروتين آخر من ذوي قرابته.
يُروى أن يوليوس قيصر كان يمشط «خصل شعره الضئيلة» إلى الأمام كي يغطي صلعته، كما كان ينتف الشعر الزائد من جسده يتقبَّب الجلد(4) ويقف الشعر،
عندما تتقلص على نحو متساوق عضلات بالغة الصغر ترتبط بجريبات الشعر
يمكن للصلع المعتاد للرجال أن يورث من أيٍّ من الوالديْن،
ويبدو أن جينات كثيرة لها صلة بالأمر
قد يتسبب الكرب الجسدي ـ كالعدوى (الخمج) الوخيمة أو الجراحة ـ في تساقط الشعر،
وقد يؤجَّل هذا الفقدان مدة تصل إلى ستة أشهر يمكن أن يُسرِّع التدخين فقدان الشعر
في جراحة الشعر الاستبدالية(5) للرجال تُنقل الجريبات من جانبي الرأس
وقفاه إلى المنطقة الصلعاء يفقد بعض النسوة شعرهن بعد الولادة،
أو بعد الانقطاع عن استعمال حبوب ضبط النسل تنمو شعرة الحاجبين مدة شهرين
تقريبا قبل أن تسقط
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N1_H01_002060.jpg
وأوحت هذه النتائج، مع اكتشافات فوكس، بأن الپروتينات Wnt وجزيئات الكاتينين بيتا التي يتم إنقاذها، قد تكون أساسية لسيرورتي تشكيل الجريب وإنتاج الشعر، كليهما. ولقد دعمت دراسات لاحقة أجريت على الفئران هذا الاتجاه. فمثلا، ابتكر فريق فوكس طريقة لوسم الخلايا التي فعّلتْ جينات LEF1 الترابطية استجابة لتأشير الپروتين Wnt في الجنين المتنامي. وتشير هذه التجارب إلى أن الپروتين Wnt هو الإشارة الصادرة عن الميزودِرم التي تأمر الإكتودرم المتوضع فوقه ليشرع في تشكيل زائدة appendage؛ وأنه، بالمثل، الإشارة الصادرة عن الاكتودرم التي تُعْلِم الميزودرم المتوضع تحته ليشكل الحُليمة الأدمية. زد على ذلك أنه في مرحلة متأخرة كثيرا من مراحلالتنامي الجنيني، وبعد أن يتم تشكّل الجريبات ـ يبدو أن الپروتين Wnt هو الرسالة التي توجه خلايا الأمهة فوق الحُليمة الأدمية ـ لتتمايز إلى خلايا شعرية.
http://www.oloommagazine.com/images/Articles/18/SCI2002b18N1_H01_002061.jpg
تعطي الجريبات ذات المقطع العرضي المستدير شعرا أسيلا، في حين تُعطي الجريبات الأكثر تسطحا خصلات أشد تجعدا من الأدوية التي قد تتسبب في فقدان الشعر هناك مميعات
الدم(6) ومضادات الاكتئاب(7) وحبوب ارتفاع ضغط الدم والستيرويدات الابتنائية(8)
إن قص الشعر لا يزيد من سرعة نموه أو من زيادة كثافته
تحتوي فروة رأس البالغ وسطيًا على مئة ألف جريب
تسبب أدوية السرطان الصلع لأنها تقتل الخلايا التي تنقسم بسرعة،
بما في ذلك الخلايا التي تتكاثر بطريقة عابرة في أثناء إنتاج الشعر.
ويعود الشعر أخيرا إلى النمو لأن الأدوية لا تلحق الأذى بالخلايا الجذعية
التي تعوِّض خلايا الشعر المفقودة
الأهلاب(9) هي الشعر الوحيد في أجسام الحيتان والفيلة وأنواع الكركدن
يمكن مط الشعرة في الماء قرابة ثلث طولها دون أن يُلحِق بها هذا المط أي أذى
بل لقد أتى دليل أكثر إثارة على الأهمية المركزية للپروتينات Wnt عندما طور فريق فوكس فئرانا لا تستطيع بعد الولادة تقويض الكاتينين بيتا في خلايا بشرتها، وهي سمة جعلت هذه الخلايا تسلك وكأنها تتلقى باستمرار إشارة من الپروتين Wnt. واكتسبت هذه القوارض عند البلوغ فراء كثَّة أكثر من المعتاد بسبب تشكّل جريبات شعرية جديدة إضافية بين الجريبات التي نشأت في أثناء التنامي الجنيني.