Un estudio realizado por investigadores de la Escuela de Medicina Grossman de la NYU revela que las células madre de melanocitos (McSC) son esenciales para mantener el color del cabello, pero pierden su capacidad de moverse entre las zonas de crecimiento de los folículos pilosos a medida que envejecemos. Esta pérdida de movilidad puede provocar canas. Los McSC son plásticos, lo que significa que cambian constantemente entre etapas de maduración y compartimentos dentro de los folículos pilosos. Sin embargo, a medida que el cabello envejece y vuelve a crecer, más McSC quedan atrapadas en el folículo y no maduran hasta convertirse en células productoras de pigmento. Los investigadores creen que restaurar la motilidad de las McSC, o devolverlas a su región germinal, podría prevenir o prevenir el encanecimiento del cabello en humanos.
Un estudio realizado por investigadores de la Escuela de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York descubrió que las células madre de melanocitos (McSC) pierden su capacidad de moverse entre los folículos pilosos a medida que las personas envejecen, lo que provoca el envejecimiento del cabello. Restaurar la motilidad de McSC o moverlos de regreso a la región germinal puede prevenir o prevenir el encanecimiento del cabello en humanos.
Algunas células madre tienen la capacidad única de moverse entre las zonas de crecimiento en los folículos pilosos, pero se atascan a medida que las personas envejecen y pierden su capacidad para madurar y mantener el color del cabello, según muestra un nuevo estudio.
Dirigido por investigadores de la Escuela de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York, el nuevo trabajo se centró en las células de la piel de los ratones y también en los seres humanos llamadas células madre de melanocitos o McSC. El color del cabello está controlado por si los grupos de McSC inactivos pero que proliferan continuamente dentro de los folículos pilosos reciben la señal para convertirse en células maduras, que hacen que los pigmentos proteicos sean responsables del color.
Publica en la revista Naturaleza El 19 de abril, un nuevo estudio mostró que los McSC son notablemente plásticos. Esto significa que durante el crecimiento normal del cabello, dichas células se mueven constantemente hacia adelante y hacia atrás a lo largo del eje de maduración a medida que pasan entre las áreas del folículo piloso en crecimiento. Es dentro de estos compartimentos que las McSC están expuestas a diferentes niveles de señales de proteínas que afectan la maduración.
Específicamente, el equipo de investigación descubrió que las McSC cambian entre su etapa de célula madre más primitiva y su siguiente etapa de maduración, su etapa de proliferación de transporte y su ubicación.
Las células madre que pigmentan el cabello (izquierda, en rosa) deben estar presentes en el compartimento del germen del cabello para que se activen y se conviertan en pigmento (derecha). Crédito: Springer-Nature Publishing o cortesía de Nature Magazine
Los investigadores descubrieron que a medida que el cabello envejece, se cae y vuelve a crecer, una gran cantidad de McSC quedan atrapadas en un compartimento de células madre llamado protuberancia del folículo piloso. Allí, permanecen intactos, no maduran hasta la etapa de amplificación del tránsito y no regresan a su ubicación original en el compartimento germinal, donde las proteínas WNT estimulan la regeneración en células pigmentarias.
«Nuestro estudio se suma a nuestra comprensión fundamental de cómo las células madre de melanocitos colorean el cabello», dijo Qi Sun, PhD, becario postdoctoral en NYU Langone Health. «Los mecanismos recientemente descubiertos plantean la posibilidad de que el mismo estado estacionario de células madre de melanocitos pueda existir en humanos. Si es así, ofrece una vía potencial para prevenir o prevenir el encanecimiento del cabello humano al ayudar a que las células abarrotadas retrocedan entre las áreas del cabello en crecimiento. folículo capilar.»
La plasticidad de McSC no está presente en otras células madre autorrenovables, como las que forman los folículos pilosos, que se sabe que se mueven en una sola dirección a lo largo de una línea de tiempo establecida a medida que maduran, dicen los investigadores. Por ejemplo, las células del folículo piloso que proliferan en tránsito nunca vuelven a su estado original de células madre. Sun dice que esto ayuda a explicar en parte por qué el cabello puede crecer incluso cuando falla la pigmentación del cabello.
El trabajo anterior del mismo grupo de investigación en la NYU mostró que la señalización WNT es necesaria para que las McSC maduren y produzcan pigmento. Ese estudio mostró que las McSC están varios billones de veces menos expuestas a la señalización WNT en la hinchazón del folículo piloso que en el compartimento del germen piloso ubicado directamente debajo del folículo piloso.
En experimentos recientes en ratones físicamente envejecidos por depilación y crecimiento forzado, la cantidad de folículos pilosos con McSC aumentó del 15 % en la inflamación folicular a casi la mitad después de la depilación después del envejecimiento forzado. Estas células no pueden regenerarse o madurar en melanocitos productores de pigmento.
Los investigadores descubrieron que las McSC atrapadas detuvieron su comportamiento regenerativo porque ya no estaban expuestas a tanta señalización WNT, por lo que su capacidad para producir pigmento en nuevos folículos pilosos siguió creciendo.
Por el contrario, otras McSC que se mueven de un lado a otro entre la inflamación folicular y los gérmenes del cabello conservan la capacidad de regenerarse como McSC, madurar en melanocitos y producir pigmento durante todo el período de estudio de dos años.
«La pérdida de actividad camaleónica en las células madre de los melanocitos puede ser responsable del encanecimiento y la pérdida del color del cabello», dice Ronald O. dijo la investigadora principal Mayumi Ito, Ph.D., profesora en el Departamento de Dermatología de Perelman y en el Departamento de Dermatología. en Biología Celular en NYU Langone Health.
«Estos hallazgos sugieren que la motilidad de las células madre de melanocitos y la diferenciación reversible son importantes para mantener la salud y el color del cabello», dijo Ito, quien también es profesor en el Departamento de Biología Celular en NYU Langone.
El equipo planea investigar mecanismos para restaurar la motilidad de las McSC, o moverlas físicamente a su compartimento germinal donde pueden producir pigmento.
Para el estudio, los investigadores utilizaron las últimas técnicas 3D-intravital-imaging y scRNA-seq para rastrear las células casi en tiempo real a medida que envejecen y se mueven dentro de cada folículo piloso.
Referencia: Gui Sun, Wendy Lee, Hai Hu, Tatsuya Ogawa, Sophie de Leon, Iona Cathys, Chae Ho Lim, Makoto Taeko, Michael Camer, M. Kay, Sarah E. «La diferenciación mantiene las células madre de melanocitos en un espacio dinámico» por Mark L. Taketo, Denise L. Taketo, Denise, Wendy Lee, Hai Hu. Miller y Mayumi Ito, 19 de abril de 2023, Naturaleza.
DOI: 10.1038/s41586-023-05960-6
El financiamiento para el estudio fue proporcionado por los Institutos Nacionales de Salud. y el Departamento de Defensa ofrece W81XWH2110435 y W81XWH2110510.
Además de Sun e Ito, otros investigadores de NYU Langone involucrados en el estudio incluyen a los coinvestigadores Wendy Lee, Hai Hu, Tatsuya Ogawa, Sophie de Leon, Iona Katehis, Chae Ho Lim, Makoto Taeko, Michael Camer y Denise K. Otros co-investigadores del estudio son M. de la Universidad de Kyoto en Japón. Mark Taketo y Sarah Miller en la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai en la ciudad de Nueva York.
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