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19 de abril, 2023
Un estudio vincula las células madre "atrapadas" con la apariencia del cabello blanco

Un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Escuela de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York ha revelado que ciertas células madre poseen la capacidad única de moverse entre los compartimentos de crecimiento en los folículos pilosos, pero se «atascan» a medida que las personas envejecen, perdiendo así la capacidad de madurar y mantener el color del cabello.

El estudio se centró en las células presentes en la piel de ratones y también se encuentran en los seres humanos, llamadas células madre de melanocitos o McSC. El color del cabello está controlado por la señal que reciben los grupos de McSC no funcionales pero que se multiplican constantemente dentro de los folículos pilosos para convertirse en células maduras que producen los pigmentos proteicos responsables del color.

Publicado en la revista Nature el 19 de abril, el nuevo estudio demostró que las MCSC son increíblemente plásticas. Esto significa que durante el crecimiento normal del cabello, estas células se mueven continuamente a lo largo del eje de madurez a medida que transitan entre los compartimentos en desarrollo del folículo piloso. Es dentro de estos compartimentos que las MCSC están expuestas a diferentes niveles de señales de proteínas que influyen en la madurez.

Específicamente, el equipo de investigación encontró que los McSC se transforman entre su estado de células madre más primitivo y la siguiente etapa de maduración, el estado de amplificación transitoria, dependiendo de su ubicación.

Los investigadores notaron que a medida que el cabello envejece, se cae y crece repetidamente, un número creciente de McSC se «atascan» en el compartimiento de células madre llamado bulbo piloso. Allí permanecen, no maduran al estado de amplificación transitoria y no regresan a su ubicación original en el compartimiento germinal, donde las proteínas WNT los impulsarían a regenerarse en células pigmentarias.

«Nuestro estudio contribuye a nuestra comprensión básica de cómo funcionan las células madre de los melanocitos en la coloración del cabello», dijo el investigador principal del estudio, Qi Sun, PhD, investigador postdoctoral en NYU Langone Health. «Los mecanismos recién descubiertos plantean la posibilidad de que la misma fijación de células madre de melanocitos pueda existir en humanos. Si es así, esto presenta una vía potencial para revertir o prevenir el blanqueamiento del cabello humano al ayudar a las células atrapadas a moverse nuevamente entre los compartimentos en desarrollo del folículo piloso».

Los investigadores afirman que la plasticidad de las MCSC no está presente en otras células madre autorregenerativas, como las que forman el folículo piloso, que se sabe que se mueven solo en una dirección a lo largo de una línea de tiempo establecida a medida que maduran. Por ejemplo, las células del folículo piloso en amplificación transitoria nunca vuelven a su estado original de células madre. Esto ayuda a explicar, en parte, por qué el cabello puede seguir creciendo incluso cuando la pigmentación falla, dice el Dr. Sun.

El trabajo previo del mismo equipo de investigación en la Escuela de Medicina Grossman de la NYU demostró que la señal WNT era necesaria para estimular a los McSC a madurar y producir pigmento. Ese estudio también mostró que los McSC estaban expuestos a señales de señalización WNT muchos billones de veces menos en el bulbo piloso del folículo piloso que en el compartimiento germinal, que está situado directamente debajo del bulbo.

En los experimentos más recientes en ratas, cuyo pelo fue envejecido físicamente por desplume forzado y regeneración, el número de folículos pilosos con McSCs alojados en el bulbo piloso aumentó del 15% antes de la puesta en marcha a casi la mitad después del envejecimiento forzado. Estas células permanecieron incapaces de regenerarse o madurar en melanocitos productores de pigmento.

Los investigadores encontraron que las MCSC atrapadas interrumpieron su comportamiento regenerativo a medida que dejaron de estar expuestas a señales significativas de señalización WNT y, por lo tanto, perdieron su capacidad de producir pigmento en nuevos folículos pilosos, que continuaron creciendo.

Por otro lado, otras MCSC que continuaron moviéndose entre el bulbo piloso y el compartimiento germinal del cabello conservaron su capacidad de regenerarse como células madre de melanocitos, maduraron en melanocitos y produjeron pigmento durante el período de estudio de dos años.

«La pérdida de la función camaleónica en las células madre de los melanocitos puede ser responsable del blanqueamiento y la pérdida del color del cabello», dijo la investigadora principal del estudio, Mayumi Ito, PhD, profesora del Departamento de Dermatología Ronald O. Perelman y el Departamento de Biología Celular de NYU Langone Health.

«Estos resultados sugieren que la movilidad de las células madre de los melanocitos y su diferenciación reversible son clave para mantener el cabello sano y colorido», dijo el Dr. Ito.

El Dr. Ito dice que el equipo tiene planes para investigar formas de restaurar la movilidad de los MCSC o moverlos físicamente de vuelta a su compartimiento germinal, donde pueden producir pigmento.

Para el estudio, los investigadores utilizaron imágenes intravitales 3D recientes y técnicas scRNA-seq para rastrear las células casi en tiempo real a medida que envejecían y se movían dentro de cada folículo piloso.

El estudio fue financiado por subvenciones de los Institutos Nacionales de P30CA016087 Salud de EE. UU., S10OD021747, R01AR059768, R01AR074995 y U54CA263001, así como subvenciones del Departamento de Defensa W81XWH2110435 y W81XWH2110510.

Además del Dr. Sun y el Dr. Ito, otros investigadores de NYU Langone involucrados en este estudio son los co-investigadores Wendy Lee, Hai Hu, Tatsuya Ogawa, Sophie De Leon, Ioanna Katehis, Chae Ho Lim, Makoto Takeo, Michael Cammer y Denise Gay. Otros coinvestigadores del estudio son M. Mark Taketo de la Universidad de Kyoto en Japón y Sarah Millar de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai en la ciudad de Nueva York.

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